Airborne measurements of trace gases using a Chemical Ionisation Mass Spectrometer (CIMS) onboard the FAAM BAe-146 research aircraft
Notice bibliographique
Résumé
A chemical ionisation mass spectrometer (CIMS) was developed and utilised for measurements onboard the Facility for Atmospheric Airborne Measurements (FAAM) BAe-146 aircraft. The I- ionisation scheme was implemented to detect nitric acid (HNO3), formic acid (HC(O)OH), hydrogen cyanide (HCN) and dinitrogen pentoxide (N2O5) simultaneously at a sampling frequency of 1 Hz. Sensitivities ranged from 35�6 ion counts pptv-1 s-1 for HC(O)OH to 4�0.9 ion counts pptv-1 s-1 for HCN and limits of detection from 37 ppt for HNO3 and 5 ppt for HCN. Trace gas concentrations of species such as HC(O)OH are currently under predicted in global models. In order to understand their role in controlling air quality, it is crucial that their production pathways and abundance are accurately measured and constrained. To date, airborne measurements of these trace gases have been difficult as a result of instrumental limitations on an aircraft such as limit of detection and sampling frequency. The first UK airborne measurements of HC(O)OH and HNO3 confirmed that HC(O)OH is under predicted by up to a factor of 2 in a trajectory model that implements the full Master Chemical Mechanism (MCM) and Common Representative Intermediate Scheme (CRI). The inclusion of a primary vehicle source enabled the model to reproduce the concentrations observed; verifying that direct sources are under represented. Secondary formation of HC(O)OH was observed through its correlation with HNO3 and ozone (O3), indicating a strong photochemical production source. Hydroxyl (OH) concentrations were estimated for the first time in a flight around the UK using the HC(O)OH and HNO3 measurements. A biomass burning (BB) plume identification technique is applied to data obtained from Canadian biomass fires using HCN as a marker. A 6 sigma above background approach to defining a plume resulted in a higher R2 correlating value for the normalised excess mixing ratio (NEMR) to carbon monoxide (CO) when compared to current methods in the literature. The NEMR obtained from this work; 3.76�0.02 pptv ppbv-1, lies within the range found in the literature. This NEMR is then used to calculate a global emission total for HCN of 0.92 Tg (N) yr-1 when incorporated into the global tropospheric model STOCHEM CRI. The first direct N2O5 airborne measurements on an aircraft at night are compared to indirect measurements taken by a broadband cavity enhancement absorption spectrometer. An average R2 correlation coefficient of 0.87 observed over 8 flights for 1 Hz measurements indicates the selectiveness of the I- ionisation scheme to detect N2O5 directly, without nitrate (NO3) interference.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,004 | 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 ».