Published June 1, 2015 | Version v1
Publication Open

Interannual variability of nitrogen oxides emissions from boreal fires in Siberia and Alaska during 1996–2011 as observed from space

  • 1. National Institute for Environmental Studies
  • 2. Royal Netherlands Meteorological Institute
  • 3. Wageningen University & Research
  • 4. Joint Graduate School of Energy and Environment
  • 5. King Mongkut's University of Technology Thonburi

Description

Past studies suggest that forest fires contribute significantly to the formation of ozone in the troposphere. However, the emissions of ozone precursors from wildfires, and the mechanisms involved in ozone production from boreal fires, are very complicated. Moreover, an evaluation of the role of forest fires is prevented by the lack of direct observations of the ozone precursor, nitrogen oxides (NOx), and large uncertainties exist in the emissions inventories currently used for modelling. A comprehensive understanding of the important processes and factors involving wildfires has thus been unobtainable. We made 16 year consistent analyses of NOx emissions from boreal wildfires by using satellite observations of tropospheric nitrogen dioxides (NO2) from 1996 to 2011. We report substantial interannual variability of tropospheric NO2 originating from large boreal fires over Siberia in 1998, 2002, 2003, 2006, and 2008; and over Alaska in 2004, 2005, and 2009. Monthly comparisons of NO2 enhancements with fire radiative power (FRP) show reasonably strong correlation, suggesting that FRP is a better proxy than burned area for boreal fire NOx emissions. We provide space-based constraints on NOx emission factors (EFs) for Siberian and Alaskan fires. Although the associated uncertainty is relatively large, the derived EFs fall into a in reasonably agreeable range with those previously determined by in situ ground-based and airborne observations over these regions.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تشير الدراسات السابقة إلى أن حرائق الغابات تساهم بشكل كبير في تكوين الأوزون في التروبوسفير. ومع ذلك، فإن انبعاثات سلائف الأوزون من حرائق الغابات، والآليات المشاركة في إنتاج الأوزون من حرائق المناطق الشمالية، معقدة للغاية. علاوة على ذلك، يتم منع تقييم دور حرائق الغابات بسبب عدم وجود ملاحظات مباشرة لسلائف الأوزون وأكاسيد النيتروجين (NOx)، وتوجد شكوك كبيرة في قوائم جرد الانبعاثات المستخدمة حاليًا للنمذجة. وبالتالي، لم يكن من الممكن الحصول على فهم شامل للعمليات والعوامل المهمة التي تنطوي على حرائق الغابات. أجرينا تحليلات متسقة لمدة 16 عامًا لانبعاثات أكاسيد النيتروجين من حرائق الغابات الشمالية باستخدام الملاحظات الساتلية لثاني أكسيد النيتروجين في التروبوسفير (NO2) من عام 1996 إلى عام 2011. نبلغ عن تباين كبير بين السنوات في ثاني أكسيد النيتروجين التروبوسفيري الناشئ عن الحرائق الشمالية الكبيرة فوق سيبيريا في الأعوام 1998 و 2002 و 2003 و 2006 و 2008 ؛ وفوق ألاسكا في الأعوام 2004 و 2005 و 2009. تُظهر المقارنات الشهرية لتعزيزات ثاني أكسيد النيتروجين مع الطاقة الإشعاعية للنار (FRP) ارتباطًا قويًا بشكل معقول، مما يشير إلى أن FRP هو وكيل أفضل من المنطقة المحترقة لانبعاثات أكاسيد النيتروجين من الحرائق الشمالية. نحن نوفر قيودًا فضائية على عوامل انبعاث أكاسيد النيتروجين (EFs) لحرائق سيبيريا وألاسكا. على الرغم من أن عدم اليقين المرتبط به كبير نسبيًا، إلا أن EFs المشتقة تقع في نطاق مقبول بشكل معقول مع تلك التي تم تحديدها مسبقًا من خلال الملاحظات الأرضية والجوية في الموقع فوق هذه المناطق.

Translated Description (French)

Des études antérieures suggèrent que les incendies de forêt contribuent de manière significative à la formation d'ozone dans la troposphère. Cependant, les émissions de précurseurs de l'ozone provenant des incendies de forêt et les mécanismes impliqués dans la production d'ozone provenant des incendies boréaux sont très compliqués. De plus, une évaluation du rôle des incendies de forêt est empêchée par le manque d'observations directes du précurseur de l'ozone, les oxydes d'azote (NOx), et de grandes incertitudes existent dans les inventaires d'émissions actuellement utilisés pour la modélisation. Une compréhension complète des processus et des facteurs importants impliquant les incendies de forêt a donc été impossible à obtenir. Nous avons effectué des analyses cohérentes sur 16 ans des émissions de NOx provenant des feux de forêt boréaux en utilisant des observations satellitaires des dioxydes d'azote (NO2) troposphériques de 1996 à 2011. Nous rapportons une variabilité interannuelle substantielle du NO2 troposphérique provenant de grands incendies boréaux sur la Sibérie en 1998, 2002, 2003, 2006 et 2008 ; et sur l'Alaska en 2004, 2005 et 2009. Les comparaisons mensuelles des améliorations de NO2 avec la puissance radiative de feu (PRF) montrent une corrélation raisonnablement forte, ce qui suggère que le PRF est un meilleur indicateur que la zone brûlée pour les émissions de NOx de feu boréal. Nous fournissons des contraintes spatiales sur les facteurs d'émission de NOx (FE) pour les incendies en Sibérie et en Alaska. Bien que l'incertitude associée soit relativement grande, les CE dérivées se situent dans une fourchette raisonnablement acceptable par rapport à celles précédemment déterminées par des observations au sol et aériennes in situ sur ces régions.

Translated Description (Spanish)

Estudios anteriores sugieren que los incendios forestales contribuyen significativamente a la formación de ozono en la troposfera. Sin embargo, las emisiones de precursores de ozono de los incendios forestales y los mecanismos involucrados en la producción de ozono de los incendios boreales son muy complicados. Además, una evaluación del papel de los incendios forestales se ve impedida por la falta de observaciones directas del precursor del ozono, los óxidos de nitrógeno (NOx), y existen grandes incertidumbres en los inventarios de emisiones que se utilizan actualmente para la modelización. Por lo tanto, no se ha podido obtener una comprensión integral de los procesos y factores importantes relacionados con los incendios forestales. Hicimos análisis consistentes durante 16 años de las emisiones de NOx de los incendios forestales boreales mediante el uso de observaciones satelitales de dióxidos de nitrógeno troposféricos (NO2) de 1996 a 2011. Reportamos una variabilidad interanual sustancial del NO2 troposférico originado por grandes incendios boreales sobre Siberia en 1998, 2002, 2003, 2006 y 2008; y sobre Alaska en 2004, 2005 y 2009. Las comparaciones mensuales de las mejoras de NO2 con el poder radiativo del fuego (FRP) muestran una correlación razonablemente fuerte, lo que sugiere que el FRP es un mejor indicador que el área quemada para las emisiones de NOx del fuego boreal. Proporcionamos restricciones basadas en el espacio sobre los factores de emisión de NOx (EF) para los incendios de Siberia y Alaska. Aunque la incertidumbre asociada es relativamente grande, las EF derivadas se encuentran en un rango razonablemente aceptable con las determinadas previamente por las observaciones terrestres y aéreas in situ en estas regiones.

Files

pdf.pdf

Files (11.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c9668be5466c33a19ea24a67c820e9e9
11.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التباين السنوي لانبعاثات أكاسيد النيتروجين من الحرائق الشمالية في سيبيريا وألاسكا خلال الفترة 1996–2011 كما لوحظ من الفضاء
Translated title (French)
Variabilité interannuelle des émissions d'oxydes d'azote provenant des incendies boréaux en Sibérie et en Alaska au cours de la période 1996–2011, telle qu'observée depuis l'espace
Translated title (Spanish)
Variabilidad interanual de las emisiones de óxidos de nitrógeno de los incendios boreales en Siberia y Alaska durante 1996–2011 observada desde el espacio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2162792966
DOI
10.1088/1748-9326/10/6/065004

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1508495092
  • https://openalex.org/W1975729414
  • https://openalex.org/W1979590177
  • https://openalex.org/W1988060312
  • https://openalex.org/W1996516381
  • https://openalex.org/W2015169984
  • https://openalex.org/W2015639118
  • https://openalex.org/W2021861597
  • https://openalex.org/W2026629099
  • https://openalex.org/W2040733270
  • https://openalex.org/W2044499383
  • https://openalex.org/W2045084013
  • https://openalex.org/W2052518385
  • https://openalex.org/W2053883560
  • https://openalex.org/W2084785797
  • https://openalex.org/W2089118008
  • https://openalex.org/W2090138698
  • https://openalex.org/W2092123417
  • https://openalex.org/W2094466200
  • https://openalex.org/W2096135738
  • https://openalex.org/W2107436430
  • https://openalex.org/W2110061329
  • https://openalex.org/W2112772401
  • https://openalex.org/W2115147528
  • https://openalex.org/W2118488687
  • https://openalex.org/W2127443117
  • https://openalex.org/W2127480988
  • https://openalex.org/W2129437219
  • https://openalex.org/W2129706680
  • https://openalex.org/W2134927874
  • https://openalex.org/W2137455582
  • https://openalex.org/W2143395758
  • https://openalex.org/W2144304061
  • https://openalex.org/W2146788850
  • https://openalex.org/W2151036870
  • https://openalex.org/W2154699466
  • https://openalex.org/W2155039075
  • https://openalex.org/W2159896542
  • https://openalex.org/W2161621332
  • https://openalex.org/W2170531874