Sensitivity of Regional WRF‐Chem Air Quality and Weather Simulations to Biomass‐Burning Emission Data Sets: A Case Study of the Impact of Canadian Wildfire on the US
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This study focuses on the period from June 26 to 29, 2023, when record‐breaking Canadian wildfires severely impacted air quality in the Midwest United States. Using the Weather Research and Forecasting Model with Chemistry (WRF‐Chem) and four biomass‐burning data sets (Fire Inventory from NCAR version 1, Fire Inventory from NCAR version 2.5, Quick Fire Emissions Data set [QFED], and Regional ABI‐VIIRS Emission), we analyzed aerosol transport from Canada to the US and assessed the model's accuracy in predicting , , and aerosol weather feedback. Model simulations were compared with ground‐based and remote sensing observations as well as field measurements from the Community Research on Climate and Urban Science (CROCUS) project. Our findings show that the movement of a low‐pressure system from the Great Lakes to the Atlantic, combined with the high‐pressure system over the Atlantic, caused the transport of aerosols from Canadian wildfires to the US. Results show WRF‐Chem significantly underestimated key atmospheric components: aerosol optical depth (AOD) by over 50%, by 65%–90% and peak concentrations by 50%–55% across four biomass burning data sets. Additionally, CO and concentrations were underpredicted. The substantial underestimation of led to an overestimation of temperature by up to 3.6C primarily due to excessive downward shortwave radiation, which resulted from the underestimation of direct aerosol effects and an increase in sensible heat flux. Among the biomass‐burning data sets, QFED produced the most accurate AOD and predictions due to improved wildfire emission estimates, leading to a 1.0 to 1.5C reduction in temperature overestimation during the daytime. These findings underscore the need for improving wildfire emission estimates for trace gases and aerosols to enhance air quality and weather feedback predictions.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».