Contribution of expanded marine sulfur chemistry to the seasonal variability of dimethyl sulfide oxidation products and size-resolved sulfate aerosol
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Marine emissions of dimethyl sulfide (DMS) and the subsequent formation of its oxidation products methanesulfonic acid (MSA) and sulfuric acid (H2SO4) are well-known natural precursors of atmospheric aerosols, contributing to particle mass and cloud formation over ocean and coastal regions. Despite a long-recognized and well-studied role in the marine troposphere, DMS oxidation chemistry remains a work in progress within many current air quality and climate models, with recent advances exploring heterogeneous chemistry and uncovering previously unknown intermediate species. With the identification of additional DMS oxidation pathways and intermediate species that influence the eventual fate of DMS, it is important to understand the impact of these pathways on the overall sulfate aerosol budget and aerosol size distribution. In this work, we update and evaluate the DMS oxidation mechanism of the chemical transport model GEOS-Chem by implementing expanded DMS oxidation pathways in the model. These updates include gas- and aqueous-phase reactions, the formation of the intermediates dimethyl sulfoxide (DMSO) and methanesulfinic acid (MSIA), and cloud loss and aerosol uptake of the recently quantified intermediate hydroperoxymethyl thioformate (HPMTF). We find that this updated mechanism collectively decreases the global mean surface-layer gas-phase sulfur dioxide (SO2) mixing ratio by 40 % and enhances the sulfate aerosol (SO42-) mixing ratio by 17 %. We further perform sensitivity analyses exploring the contribution of cloud loss and aerosol uptake of HPMTF to the overall sulfur budget. Comparing modeled concentrations to available observations, we find improved biases relative to previous studies. To quantify the impacts of these chemistry updates on global particle size distributions and the mass concentration, we use the TwO-Moment Aerosol Sectional (TOMAS) aerosol microphysics module coupled to GEOS-Chem and find that changes in particle formation and growth affect the size distribution of aerosol. With this new DMS-oxidation scheme, the global annual mean surface-layer number concentration of particles with diameters smaller than 80 nm decreases by 16.8 %, with cloud loss processes related to HPMTF being mostly responsible for this reduction. However, the global annual mean number of particles larger than 80 nm (corresponding to particles capable of acting as cloud condensation nuclei, CCN) increases by 3.8 %, suggesting that the new scheme promotes seasonal particle growth to these sizes.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,000 |
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».