IAGOS(In-service Aircraft for a Global Observing System)?
一氧化碳貢獻(xiàn)的新輔助數(shù)據(jù):使用SOFT-IO v1.0計(jì)算的IAGOS CO來源的量化
使用FLEXPART和一氧化碳排放清單的來源歸屬(SOFT-IO版本1.0; Sauvage等人,2017)是基于FLEXPART粒子擴(kuò)散模型(Stohl等人,2005)的工具,結(jié)合了科學(xué)界提供的排放清單(例如GVAS v1.2,GFED4,MACCity,EDGAR)。它已被開發(fā)用于大氣界,以量化被認(rèn)為是被動的大氣痕量氣體的源/受體鏈接,例如用于一氧化碳(CO)的原位測量。SOFT-IO首先在IAGOS數(shù)據(jù)集(MOZAIC,CARIBIC,IAGOS)上應(yīng)用和評估。
SOFT-IO模擬了ECCAD排放清單數(shù)據(jù)庫(http://eccad.aeris-data.fr/)對所有測量的CO混合比的人為和生物量燃燒排放的全球貢獻(xiàn)。
我們很高興為IAGOS用戶提供這種新的一氧化碳貢獻(xiàn)的輔助產(chǎn)品。除了已經(jīng)有的其他輔助數(shù)據(jù)(http://iagos.sedoo.fr/#L4Place?:),它將有助于解釋subtantial IAGOS數(shù)據(jù)集。特別是它有助于量化CO'的地理起源和排放源,驅(qū)動觀測到的對流層和平流層下部的CO分布。
對于每次CO測量(在巡航高度的緯度或經(jīng)度每0.5°,在飛行上升或下降期間每10hPa),CO來源自動計(jì)算并根據(jù)來源類型(生物量燃燒和人為排放)和地理區(qū)域(全球14個,見圖1)。
CO貢獻(xiàn)的輔助數(shù)據(jù)自動計(jì)算,現(xiàn)在可通過http://iagos-data.fr在IAGOS數(shù)據(jù)庫中獲得,從2001年12月至今
其他輔助參數(shù)?
我們也很高興提供基于ECMWF數(shù)據(jù)的系統(tǒng)輔助參數(shù)以及沿每次飛行測量的FLEXPART后向軌跡。這些輔助參數(shù)可從1994年至今提供,可用http://iagos.sedoo.fr/#L4Place:
一些參數(shù)是新的或即將推出
使用6小時ECMWF分析和3小時ECMWF預(yù)測,沿著飛行軌跡插入以下ECMWF數(shù)據(jù):
潛在渦度(PV)
空氣潛在溫度
500 hPa的地勢高度
地形
壓力為4個不同的PV值(1.5,2,3和4)
表面壓力
垂直風(fēng)速
邊界層高度
我們還提供從每次飛行測量的系統(tǒng)FLEXPART模擬得出的參數(shù):
潛在的渦度
邊界層高度
群集參數(shù)(緯度,經(jīng)度,壓力,羽流分?jǐn)?shù)和PV):對于每次測量,我們提供5天和3小時的5個后向軌跡的先前參數(shù)。通過聚集(在5個簇中)沿每次測量初始化的粒子的分散(停留時間)來獲得每個軌跡(參見以下點(diǎn))
觀測起源的后向足跡(停留時間),觀察前20天以及每1天(即將出現(xiàn)):我們還將提供每個IAGOS測量結(jié)果中每個0.5 hPa的全球三維粒子分散的詳細(xì)信息。巡航階段,上升或下降期間10hPa)
IAGOS數(shù)據(jù)集中的輔助數(shù)據(jù)
PBL相關(guān)的O3和CO剖面
使用所有IAGOS(全球觀測系統(tǒng)的在役飛機(jī))推導(dǎo)出行星邊界層(PBL)內(nèi)和與自由對流層(FT)界面處的臭氧(O?3)和一氧化碳(CO)的氣候垂直分層。和WOUDC(世界臭氧和紫外線輻射數(shù)據(jù)中心)垂直剖面可在1994年8月至2016年12月期間的中緯度北緯(北緯25°-60°)(Petetin等,2018)。
方法如下:
所有具有基于表面的溫度反轉(zhuǎn)的曲線(即,從表面開始的高度隨溫度的增加)被丟棄。
然后在距離地面0到4千米(即80個高度水平)之間50米垂直分辨率的固定垂直網(wǎng)格上插入所有剩余的輪廓。對于這些輪廓中的每一個,PBL高度被估計(jì)為第一高溫反轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)高度(即,高度水平高于該高度水平隨著高度開始增加)。PBL高度固定4 km的上限。為了減少與數(shù)據(jù)缺口相關(guān)的不確定性,我們丟棄了(i)0到4 km之間缺失溫度數(shù)據(jù)超過25%的所有配置文件(即累積數(shù)據(jù)間隙大于0.25x4000 = 2000 m)和/或(ii) )在表面和估計(jì)的PBL高度之間具有超過4個缺失數(shù)據(jù)的所有輪廓(即累積的數(shù)據(jù)間隙大于4x50 = 200m)。
輪廓以z / h?垂直坐標(biāo)系表示,?其中?z?是高度,?h?是PBL高度估計(jì)。O?3?和CO混合比沿z / h?值內(nèi)插,?范圍在0(表面)和2(PBL高度的兩倍)之間,垂直分辨率為0.05(即40個高度水平)。所有缺少O?3的配置文件?或CO數(shù)據(jù)被丟棄。然后對所有剩余的配置文件進(jìn)行平均,這給出了所謂的PBL參考配置文件。這是針對不同的季節(jié)(DJF:12月 - 1月 - 2月,MAM:3月 - 4月 - 5月,JJA:6月 - 7月 - 8月,SON:9月 - 10月 - 11月,ANN:年度)和時間(夜晚) :日出到日出,早晨:日出到太陽正午,中午:太陽正午到太陽中午3點(diǎn),下午:太陽中午到日落3小時,白天:日出到日落,全部:全天)。
Petetin等人的參考文獻(xiàn)中提供了對該方法的更完整描述以及對結(jié)果的分析。(2018)。
圖1:?O?3?混合比的垂直剖面(以ppbv表示;左圖),通過?在z / h?= 1時的O?3混合比?(中圖)和垂直梯度(在ppbv hm?-1?;右圖中)歸一化,一天中的不同時間(從上到下:整天,白天,夜晚,早晨,中午,下午)。陰影區(qū)域代表平均值的不確定性(置信度為95%)。對于每天的每個季節(jié)和時間,我們指示用于計(jì)算PBL參考的概況的概況的數(shù)量(N)(即沒有任何缺失數(shù)據(jù)的概況),基于該概況的子集計(jì)算的平均PBL高度,以及平均值??紤]所有輪廓的PBL高度(括號內(nèi))。
圖2:?CO混合比的垂直剖面(ppbv;左圖),通過z / h?= 1?處的CO混合比(中圖)和垂直梯度(ppbv hm?-1?;右圖)標(biāo)準(zhǔn)化,?一天中的某些時間(從上到下:整天,白天,夜晚,早晨,中午,下午)。陰影區(qū)域代表平均值的不確定性(置信度為95%)。對于每天的每個季節(jié)和時間,我們指示用于計(jì)算PBL參考的概況的概況的數(shù)量(N)(即沒有任何缺失數(shù)據(jù)的概況),基于該概況的子集計(jì)算的平均PBL高度,以及平均值??紤]所有輪廓的PBL高度(括號內(nèi))。