المنشورات العلمية

تقدير خلفية الأوزون في أمريكا الشمالية في الهواء السطحي للولايات المتحدة من خلال نموذجين عالميين مستقلين: التباين والشكوك والتوصيات

تم النشر
2014

تقديرات دقيقة لخلفية أمريكا الشمالية (NAB) الأوزون (O3) في الهواء السطحي فوق الولايات المتحدة لوضع وتنفيذ O وطني يمكن تحقيقه3 معيار. تعتمد هذه التقديرات على عمليات المحاكاة باستخدام نماذج انتقال كيمياء الغلاف الجوي التي تحدد الانبعاثات البشرية المنشأ في أمريكا الشمالية إلى الصفر ، وحتى الآن اعتمدت بشدة على نموذج عالمي واحد. نقوم بفحص تقديرات NAB لربيع وصيف 2006 بنموذجين عالميين مستقلين (GEOS-Chem و GFDL AM3). نقوم بتقييم عمليات المحاكاة الأساسية ، التي تشمل انبعاثات أمريكا الشمالية البشرية المنشأ ، مع O في منتصف طبقة التروبوسفير3 تم استرجاعه من الفضاء والمستوى الأرضي O3 قياسات. غالبًا ما تضع النماذج القيم المرصودة بين قوسين ، مما يعني القيمة في تطوير نهج متعدد النماذج لتقدير NAB O3. تمشيا مع الدراسات السابقة ، تحاكي النماذج بقوة أكبر مستويات NAB على مستوى الدولة في مواقع غرب الولايات المتحدة على ارتفاعات عالية (المتوسط ​​الموسمي الأقصى لقيم 8-h اليومية من -40-50 جزء من البليون في الربيع و -25-40 جزء في البليون في الصيف) حيث أنه يرتبط مع O الملحوظة3. في هذه المواقع ، تحاكي محاكاة GFDL AM27 لمدة 3 عامًا O المرصودة3 الأحداث التي تزيد عن 60 جزء في البليون وتشير إلى أن الاختلافات من سنة إلى أخرى في NAB O3 تؤثر على تواترها السنوي (مع مساهمة NAB بنسبة 50-60 جزء في البليون أو أكثر خلال الأحداث الفردية). خلال فصل الصيف فوق شرق الولايات المتحدة (EUS) ، عندما يصل الإنتاج الكيميائي الضوئي من الانبعاثات البشرية الإقليمية إلى ذروته ، يكون NAB غير مرتبط إلى حد كبير بالقيم المرصودة وهو أقل مما هو عليه في مواقع الارتفاعات العالية (متوسط ​​القيم من -20-30 جزء في البليون). تساهم أربع عمليات بشكل كبير في نماذج الاختلافات في مناطق وفصول محددة: البرق NOx، انبعاثات الأيزوبرين الحيوية المنشأ والكيمياء ، وحرائق الغابات ، والانتقال من الستراتوسفير إلى التروبوسفير. تساهم الاختلافات في تمثيل هذه العمليات داخل نماذج GFDL AM3 و GEOS-Chem بشكل أكبر في عدم اليقين في تقديرات NAB ، خاصة في الربيع عندما يكون NAB أعلى من اختيار الدقة الأفقية داخل نموذج واحد (GEOS-Chem). نقترح أن تسعى الجهود المستقبلية لتقييد هذه العمليات بالتحليل المستهدف لعمليات المحاكاة متعددة النماذج التي يتم تقييمها بملاحظات O3 والأنواع ذات الصلة من منصات متعددة ، وبالتالي تقليل الخطأ في تقديرات NAB اللازمة لتخطيط جودة الهواء.

Fiore ، AM ، JT Oberman ، MY Lin ، L. Zhang ، OE Clifton ، DJ Jacob ، V. Naik ، LW Horowitz ، JP Pinto ، & GP Milly (2014) تقدير خلفية الأوزون في أمريكا الشمالية في الهواء السطحي للولايات المتحدة من خلال نموذجين عالميين مستقلين: التباين والشكوك والتوصيات، بيئة الغلاف الجوي 96: 284-300.

مصطلحات البحث
الملوثات (SLCPs)