Ammonia emissions and depositions over the contiguous United States derived from IASI and CrIS using the directional derivative approach
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Atmosphere ammonia (NH3), primarily emitted from agriculture, poses significant threats to ecosystems, climate, and human health through nitrogen deposition and secondary aerosol formation. NH3 flux estimates remain highly uncertain due to limited direct observations and complex emission–deposition processes. Here, we estimated NH3 fluxes over the contiguous United States using satellite observations from the Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI, 2008–2022) and Cross-track Infrared Sounder (CrIS, 2012–2022). By applying a directional derivative approach, we minimized the impact of offsets in satellite-derived vertical column densities. Our results highlight major agricultural emission hotspots, including the San Joaquin Valley in California, the Snake River Valley in Idaho, the Texas panhandle, the Great Plains, Southeastern Pennsylvania, and Eastern North Carolina. NH3 removal was predominantly driven by deposition near sources rather than chemical transformation, with strong sinks in vegetation-dense regions such as forests, grasslands, shrublands, and wetlands. Seasonal flux variations showed peaks in warm months and lower values in winter, driven by temperature-dependent volatilization from livestock production and fertilizer application. Satellite-based estimates aligned well with bottom-up inventories, effectively capturing spatial and seasonal patterns while revealing additional insights into key flux hotspots and peak seasons. CrIS consistently reported higher fluxes than IASI, especially in spring, reflecting differences in their overpass times. Combining IASI (morning overpass) and CrIS (midday overpass) observations enables a better understanding of diurnal NH3 flux dynamics. These findings provide critical insights into NH3 spatiotemporal variabilities, complementing inventory-based approaches and informing nitrogen management and environmental policy, particularly in regions with limited ground-based monitoring.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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 ».