Intercomparison and validation of first GLORIA-B measurements of stratospheric and upper tropospheric long-lived tracers and photochemically active species
Notice bibliographique
Résumé
Accurate observations of the vertical distribution and variability of atmospheric trace gases are essential for understanding chemical processes, validating atmospheric models, and monitoring the impact of anthropogenic emissions on climate and ozone. The Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphere (GLORIA) is a limb-imaging Fourier-Transform Spectrometer (iFTS) designed to provide high-resolution mid-infrared spectra in the 780–1400 cm$^{−1}$ wavenumber range. Originally developed for aircraft, the instrument has now been adapted for stratospheric balloon deployment (GLORIA-B) to extend its observational range from the middle troposphere to the middle stratosphere. GLORIA-B completed its first flight from Kiruna (Sweden) in August 2021 and a second from Timmins (Canada) in August 2022 as part of the EU Research Infrastructure HEMERA (Integrated access to balloon-borne platforms for innovative research and technology). The main objectives of these flights were technical qualification and the provision of a first imaging hyperspectral limb-emission dataset from 5 to 36 km altitude. Here, we present a characterization and validation of GLORIA-B performance using vertical volume mixing ratio (VMR) profiles retrieved from the August 2021 flight. Comparisons with in-situ measurements (ozonesonde, MegaAirCore, and cryosampler) show agreement within 10 % for O$_3$, CH$_4$, SF$_6$, and CFC-12, and within 10 %–20 % for CFC-11, HCFC-22, and CFC-113 up to 18 km, with larger deviations above this altitude. Another objective is analyzing diurnal changes in photochemically active species (N$_2$O$_5$, NO$_2$, ClONO$_2$, BrONO$_2$). Observed VMR variations align well with simulations from the EMAC (ECHAM5/MESSy Atmospheric Chemistry) chemistry-climate model, though absolute concentrations differ to a certain extent. Nighttime BrONO$_2$ measurements allowed an estimate of lower stratospheric Br$_y$ (20.4 ± 2.5 pptv). These results demonstrate the suitability of balloon-borne limb-imaging spectroscopy for providing high-quality vertical trace gas profiles, offering valuable new data to improve our understanding of stratospheric composition and to support the validation of atmospheric models.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| 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 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».