MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W6959145103 · doi:10.7936/djnk-q162

Interpreting spatial and temporal variations in global air quality using a chemical transport modeling framework

2025· article· en· W6959145103 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueOpen Scholarship Institutional Repository (Washington University in St. Louis) · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueAtmospheric chemistry and aerosols
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésAir quality indexParticulatesAir pollutionHuman healthSatelliteNOxClimate changePollutionHealth effect

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Air quality is a major health concern. Exposure to fine particulate matter (PM2.5) and nitrogen oxides (NOx = NO + NO2) is a leading mortality risk factor across the world. Numerous cohort studies conducted over the past two decades have identified strong associations between ambient air pollution and human mortality, highlighting the adverse health effects of PM2.5 and NO2 exposure. My thesis includes three studies that contribute to a better understanding of air quality. In many regions, including South Asia, elevated emissions from various sectors and sparse ground monitoring are significant challenges. The concurrent development and use of the high-performance configuration of GEOS-Chem (GCHP) provide unprecedented opportunities to assess the primary sources of PM2.5 as a function of emissions, meteorology, chemistry, and deposition. The application of satellite observations with high-resolution source-based information can enhance scientific understanding of air pollution patterns and their impact on human health. Our findings indicate that residential combustion (28%) and biofuels (31%) are major sources of PM2.5 linked to mortality in South Asia. NOx affects air quality and human health directly by contributing to premature mortality and asthma for children and adults and indirectly by acting as precursors for tropospheric ozone (O3) formation and nitrate aerosols. Pandora sun photometers provide hourly ground-based NO2 observations, which can be used to validate satellite observations. Pandora’s observed columns are affected by vertical variations in temperature and local solar time. We used the GCHP model to correct Pandora observations, improving accuracy by 8% through adjustments for temperature and local solar time variations. Furthermore, we used fine-scale GCHP simulations for better estimation of NO2 columns for an accurate representation of NO2 column-to-surface relationships. NOx emissions from bottom-up inventories are limited by uncertainty and latency. Satellite instruments offer NO2 column measurements that can be used to infer surface NOx emissions through inverse modeling. We simulated synthetic NO2 column densities as observed by the Tropospheric Ozone Monitoring Instrument (TROPOMI) over eastern North America to test the ability of the iterative finite difference mass balance (IFDMB) method to recover NOx emissions. Additionally, we applied a resolution-optimized mass balance approach (ROMBA) to retrieve surface NOx emissions from TROPOMI NO2 columns for June–August 2019. Our tests include the use of multiple grid resolutions of 200 km, 100 km, and 55 km, revealed that simulations with 100 km resolution most accurately recovered true emissions. Our global top-down estimates for annual land surface NOx emissions (42.1 Tg NO2) closely match the CEDS a priori estimate (38.4 Tg), with the highest agreement over the eastern United States (10–15%). We observed significant regional variations, with top-down NOx emissions 30–60% higher in regions such as northern South America, Africa, southern Europe, western Canada, the United States, and the Middle East. In contrast, we found top-down NOx emissions 50–100% lower in southern South America, Africa, India, and parts of Europe and China. Overall, my doctoral dissertation makes three key contributions to the field of atmospheric sciences: 1) identifying residential combustion and biofuel emissions as major drivers of ambient and household air pollution and mortality in South Asia; 2) correcting NO2 observation systems and interpreting hourly variations in NO2 concentrations for more accurate satellite-based analysis; and 3) enhancing satellite-based emissions estimation using inverse modeling framework.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,112
Score d'incertitude au seuil0,983

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,279
Écart entre enseignants0,254 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueOpen Scholarship Institutional Repository (Washington University in St. Louis)Même sujetAtmospheric chemistry and aerosolsTravaux en français237 207