Effects of ozone levels on climate through Earth history
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Molecular oxygen in our atmosphere has increased from less than a part per million in the Archean Eon to a fraction of a percent in the Proterozoic and finally to modern levels during the Phanerozoic. The ozone layer formed with the early Proterozoic oxygenation. While oxygen itself has only minor radiative and climatic effects, the accompanying ozone has important consequences for Earth climate. Using the Community Earth System Model (CESM), a 3-D general circulation model (GCM), we test the effects of various levels of ozone on Earth's climate. When CO2 is held constant, the global-mean surface temperature decreases with decreasing ozone, with a maximum drop of ∼3.5 K at near total ozone removal. By supplementing our GCM results with 1-D radiative flux calculations, we are able to test which changes to the atmosphere are responsible for this temperature change. We find that the surface temperature change is caused mostly by the stratosphere being much colder when ozone is absent; this makes it drier, substantially weakening the greenhouse effect. We also examine the effect of the structure of the upper troposphere and lower stratosphere on the formation of clouds and on the global circulation. At low ozone, both high and low clouds become more abundant due to changes in the tropospheric stability. These generate opposing shortwave and longwave radiative forcings that are nearly equal. The Hadley circulation and tropospheric jet streams are strengthened, while the stratospheric polar jets are weakened, the latter being a direct consequence of the change in stratospheric temperatures. This work identifies the major climatic impacts of ozone, an important piece of the evolution of Earth's atmosphere.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».