Viscosity and phase state of wildfire smoke particles in the stratosphere from pyrocumulonimbus events: an initial assessment
Notice bibliographique
Résumé
Large wildfires periodically inject massive amounts of biomass burning organic aerosol (BBOA) into the stratosphere (~15 km ≤ altitude ≤ 50 km) via pyrocumulonimbus (pyroCb) events. These aerosols may remain aloft for many months and engage in multiphase chemistry that contributes to the destruction of stratospheric ozone. To predict this chemistry, it is essential to understand the viscosity and phase state of BBOA in the stratosphere. In this study, we use laboratory data and a thermodynamic model to evaluate these properties. Our findings indicate that unaged and aged wildfire smoke particles may be in a glassy state (viscosity 10^12 Pa s) for certain conditions in the stratosphere, particularly when the H2SO4-to-BBOA mass ratio in the aerosol particles is ≲ 0.33. Lidar observations of wildfire smoke in the stratosphere are consistent with these findings. In such a state, bulk reactions will be inhibited, and multiphase chemistry will be limited to the particle surfaces. The glassy state may also nucleate crystalline polar stratospheric clouds, potentially exacerbating stratospheric ozone depletion. Even after prolonged aging and a H2SO4-to-BBOA mass ratio of 1 (considered a likely upper limit for pyroCb smoke in the lower stratosphere with an aging time of ≲ 1 year), the viscosities may reach 10^6 to 10^11 Pa s for specific temperatures and relative humidities. These high viscosities should be considered when describing the stratospheric chemistry of wildfire smoke particles. We also identify critical areas where future research is needed to better constrain the viscosity and phase state of BBOA in the stratosphere; and thus, its impact on stratospheric ozone.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».