Decadal changes in atmospheric ammonia and dry deposition across China inferred from space-ground measurements and model simulations
Notice bibliographique
Résumé
Ammonia (NH 3 ), a key alkaline gas in the atmosphere, significantly influences ecosystem nitrogen cycling and the formation of fine particulate matter (PM 2.5 ). However, limited ground-based monitoring hinders understanding of NH 3 's spatial and temporal dynamics and its dry deposition across China, which is ranked as one of the largest global NH 3 emission hotspots. This study integrated 2013–2023 satellite-derived NH 3 column concentrations from the Cross-track Infrared Sounder (CrIS) with adjustments from approximately five years ground in-situ ground observations to derive spatial-temporal variation in ground-level NH 3 concentrations across China. We also used the GEOS-Chem transport model and a random forest algorithm by using emission inventories and reanalysis meteorological fields to simulate NH 3 dry deposition velocity and fluxes, and explore the mechanisms driving observed trends. The CrIS observations results show that column-averaged (averages from ground to ∼ 1 km) NH 3 concentrations were the highest in the North China Plain (> 10 ppb), with notable annual and seasonal increasing trends. NH 3 concentrations in 2023 were 13.8 %–30.6 % higher than in 2013. CrIS retrievals aligned well with in-situ data, though were generally about twice as high. After applying the regression equation between ground in-situ observations and CrIS column-averaged NH 3 concentrations, we derive the spatial-temporal ground-level (1–1.5 m) NH 3 concentrations and dry deposition fluxes from 2013 to 2023. The NH 3 dry deposition fluxes exhibited a clear east-west gradient, with maxima in the North China Plain, and another hotpot region is also observed in the Sichuan Basin, southwestern China. Increases in ground-level NH 3 concentrations and deposition were most pronounced in urban, cropland, and forest regions, with urban areas experiencing the fastest growth and grasslands the highest total deposition. The national mean ground-level NH 3 concentration and dry deposition flux were 4.98 ppb and 0.51 g NH 3 m −2 yr −1 , respectively. Anthropogenic emissions explained 77.4 % of the variability in ground-level NH 3 concentration trend, and meteorological factors accounted for the remainder. Besides, 72.6 %–81.2 % of the NH 3 dry deposition trend was governed by NH 3 concentration changes. This study identifies the underlying cause of increasing ammonia pollution, which can be used to better inform nitrogen management strategies in China.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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.
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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; 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 ».