Insights into the Role of Meteorology on Improving Model-measurement Agreement of Oxidants in Forested Environments
Notice bibliographique
Résumé
Within forest canopies, biogenic emissions and anthropogenic pollutants interact through complex chemicalreactions, impacting atmospheric composition, climate, and ecosystem processes. The need to understand the biosphere-atmosphere exchange of heat, momentum, and chemical species has led to a significant body of work on the transport and fate of molecules within and above plant canopies. The impact of these canopies on the fast oxidation chemistry responsible for regulating the lifetime of greenhouse gases is still insufficiently understood. This is largely owing to the complexity of the chemical reactions involved and the lack of fully explicit physical descriptions of in-canopy turbulence and deposition. This thesis investigates the role that improved meteorological representation can play in reducing model error for simulated chemistry and improving our understanding of oxidation chemistry in forested environments. I examine long-term air quality monitoring data to show evidence that ozone mixing ratios in much of the United States are impacted by the presence of vegetation through the ability of plants to remove ozone from the atmosphere, and that this dry deposition sink is regulated by vapor pressure deficit. Examining the role of forest canopies in modulating chemistry further, I used the FORest Canopy Atmosphere Transfer (FORCAsT) model to simulate dynamics and reactions in a forest at the University of Michigan Biological Station (UMBS). I found that updating modeled meteorology by assimilating observations improves simulations of primary species, but key discrepancies in oxidation products exist, suggesting possible changes to branching ratios in the chemical mechanism may be needed. I use the micrometeorology measurements I made at the UMBS in conjunction with high resolution volatile organic compound (VOC) data to determine the impact of turbulence on VOCs, providing novel data for future model validation and parameterization. Further, I simulate the impact of turbulence on chemical reactions by incorporating the turbulence-induced covariance between chemical reactants in a box model and show that turbulent fluctuations strongly impact reactions involving short-lived radicals, leading to significant concentration changes, at canopy height. This work contributes to our understanding of the impact that meteorology plays on oxidation chemistry in and above forests.
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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 | 0,003 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| 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 ».