Published December 19, 2017
| Version v1
Publication
Open
Comparison of ozone profiles from DIAL, MLS, and chemical transport model simulations over Río Gallegos, Argentina, during the spring Antarctic vortex breakup, 2009
Creators
- 1. National Institute for Environmental Studies
- 2. National Technological University
- 3. Instituto Franco-Argentino sobre Estudios de Clima y sus Impactos
- 4. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 5. National University of Austral Patagonia
- 6. Nagoya University
Description
Abstract. This study evaluates the agreement between ozone profiles derived from the ground-based differential absorption lidar (DIAL), satellite-borne Aura Microwave Limb Sounder (MLS), and 3-D chemical transport model (CTM) simulations such as the Model for Interdisciplinary Research on Climate (MIROC-CTM) over the Atmospheric Observatory of Southern Patagonia (Observatorio Atmosférico de la Patagonia Austral, OAPA; 51.6° S, 69.3° W) in Río Gallegos, Argentina, from September to November 2009. In this austral spring, measurements were performed in the vicinity of the polar vortex and inside it on some occasions; they revealed the variability in the potential vorticity (PV) of measured air masses. Comparisons between DIAL and MLS were performed between 6 and 100 hPa with 500 km and 24 h coincidence criteria. The results show a good agreement between DIAL and MLS with mean differences of ±0.1 ppmv (MLS − DIAL, n = 180) between 6 and 56 hPa. MIROC-CTM also agrees with DIAL, with mean differences of ±0.3 ppmv (MIROC-CTM − DIAL, n = 23) between 10 and 56 hPa. Both comparisons provide mean differences of 0.5 ppmv (MLS) to 0.8–0.9 ppmv (MIROC-CTM) at the 83–100 hPa levels. DIAL tends to underestimate ozone values at this lower altitude region. Between 6 and 8 hPa, the MIROC-CTM ozone value is 0.4–0.6 ppmv (5–8 %) smaller than those from DIAL. Applying the scaled PV (sPV) criterion for matching pairs in the DIAL–MLS comparison, the variability in the difference decreases 21–47 % between 10 and 56 hPa. However, the mean differences are small for all pressure levels, except 6 hPa. Because ground measurement sites in the Southern Hemisphere (SH) are very sparse at mid- to high latitudes, i.e., 35–60° S, the OAPA site is important for evaluating the bias and long-term stability of satellite instruments. The good performance of this DIAL system will be useful for such purposes in the future.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص. تقيّم هذه الدراسة الاتفاق بين ملفات تعريف الأوزون المستمدة من ليدار الامتصاص التفاضلي الأرضي (DIAL)، ومسبار هالة لأطراف الميكروويف المحمول بالأقمار الصناعية (MLS)، ومحاكاة نموذج النقل الكيميائي ثلاثي الأبعاد (CTM) مثل نموذج البحوث متعددة التخصصات حول المناخ (MIROC - CTM) فوق مرصد الغلاف الجوي في باتاغونيا الجنوبية (Observatorio Atmosférico de la Patagonia Austral، OAPA ؛ 51.6° S، 69.3° W) في ريو غاليغوس، الأرجنتين، من سبتمبر إلى نوفمبر 2009. في هذا الزنبرك الجنوبي، تم إجراء القياسات بالقرب من الدوامة القطبية وداخلها في بعض المناسبات ؛ وكشفت عن التباين في الدوامة المحتملة (PV) للكتل الهوائية المقاسة. تم إجراء مقارنات بين DIAL و MLS بين 6 و 100 hPa مع معايير مصادفة 500 كم و 24 ساعة. تُظهر النتائج اتفاقًا جيدًا بين DIAL و MLS مع متوسط اختلافات ±0.1 جزء في المليون (MLS − DIAL، n = 180) بين 6 و 56 hPa. يتفق MIROC - CTM أيضًا مع الاتصال الهاتفي، مع متوسط اختلافات ±0.3 جزء في المليون (الاتصال الهاتفي MIROC - CTM −، n = 23) بين 10 و 56 هكتوباسكال. توفر كلتا المقارنتين فروقًا متوسطة من 0.5 جزء في المليون (MLS) إلى 0.8–0.9 جزء في المليون (MIROC - CTM) عند مستويات 83–100 hPa. يميل الاتصال الهاتفي إلى التقليل من شأن قيم الأوزون في هذه المنطقة ذات الارتفاع المنخفض. بين 6 و 8 هكتوباسكال، فإن قيمة الأوزون MIROC - CTM هي 0.4–0.6 جزء في المليون (5–8 ٪) أصغر من تلك الموجودة في القرص. بتطبيق معيار PV (sPV) المقياس للأزواج المطابقة في مقارنة DIAL - MLS، ينخفض التباين في الفرق بنسبة 21–47 ٪ بين 10 و 56 hPa. ومع ذلك، فإن متوسط الاختلافات صغير لجميع مستويات الضغط، باستثناء 6 هكتوباسكال. نظرًا لأن مواقع القياس الأرضية في نصف الكرة الجنوبي (SH) متناثرة جدًا عند خطوط العرض المتوسطة إلى العالية، أي 35–60درجة مئوية، فإن موقع OAPA مهم لتقييم التحيز والاستقرار طويل الأجل لأجهزة الأقمار الصناعية. سيكون الأداء الجيد لنظام الاتصال هذا مفيدًا لهذه الأغراض في المستقبل.Translated Description (French)
Résumé. Cette étude évalue la concordance entre les profils d'ozone dérivés du lidar à absorption différentielle au sol (DIAL), du sondeur Aura Microwave Limb Sound (MLS) embarqué sur satellite et des simulations de modèle de transport chimique (CTM) en 3D telles que le Modèle de recherche interdisciplinaire sur le climat (MIROC-CTM) sur l'Observatoire atmosphérique de la Patagonie australe (Observatorio Atmosférico de la Patagonia Austral, OAPA ; 51,6° S, 69,3° O) à Río Gallegos, Argentine, de septembre à novembre 2009. Dans ce printemps austral, des mesures ont été effectuées à proximité du vortex polaire et à l'intérieur de celui-ci à certaines occasions ; elles ont révélé la variabilité de la vorticité potentielle (PV) des masses d'air mesurées. Des comparaisons entre DIAL et MLS ont été effectuées entre 6 et 100 hPa avec des critères de coïncidence de 500 km et 24 h. Les résultats montrent un bon accord entre DIAL et MLS avec des différences moyennes de ±0,1 ppmv (MLS − DIAL, n = 180) entre 6 et 56 hPa. MIROC-CTM est également d'accord avec DIAL, avec des différences moyennes de ±0,3 ppmv (MIROC-CTM − DIAL, n = 23) entre 10 et 56 hPa. Les deux comparaisons fournissent des différences moyennes de 0,5 ppmv (MLS) à 0,8-0,9 ppmv (MIROC-CTM) aux niveaux de 83–100 hPa. DIAL a tendance à sous-estimer les valeurs d'ozone dans cette région à basse altitude. Entre 6 et 8 hPa, la valeur d'ozone MIROC-CTM est de 0,4-0,6 ppmv (5–8 %) inférieure à celle de DIAL. En appliquant le critère PV mis à l'échelle (sPV) pour les paires correspondantes dans la comparaison DIAL-MLS, la variabilité de la différence diminue de 21 à 47 % entre 10 et 56 hPa. Cependant, les différences moyennes sont faibles pour tous les niveaux de pression, à l'exception de 6 hPa. Parce que les sites de mesure au sol dans l'hémisphère sud (SH) sont très clairsemés aux latitudes moyennes à élevées, c'est-à-dire 35–60° S, le site OAPA est important pour évaluer le biais et la stabilité à long terme des instruments satellitaires. Les bonnes performances de ce système de NUMÉROTATION seront utiles à ces fins à l'avenir.Translated Description (Spanish)
Resumen. Este estudio evalúa la concordancia entre los perfiles de ozono derivados de las simulaciones terrestres de lidar de absorción diferencial (DIAL), Aura Microwave Limb Sounder (MLS) transmitidas por satélite y modelo de transporte químico (CTM) 3-D, como el Modelo de Investigación Interdisciplinaria sobre el Clima (MIROC-CTM) sobre el Observatorio Atmosférico de la Patagonia Austral (OAPA; 51.6° S, 69.3° W) en Río Gallegos, Argentina, de septiembre a noviembre de 2009. En esta primavera austral, las mediciones se realizaron en las proximidades del vórtice polar y dentro de él en algunas ocasiones; revelaron la variabilidad en la vorticidad potencial (PV) de las masas de aire medidas. Las comparaciones entre DIAL y MLS se realizaron entre 6 y 100 hPa con criterios de coincidencia de 500 km y 24 h. Los resultados muestran una buena concordancia entre DIAL y MLS con diferencias medias de ±0.1 ppmv (MLS - DIAL, n = 180) entre 6 y 56 hPa. MIROC-CTM también está de acuerdo con el DIAL, con diferencias medias de ±0.3 ppmv (MIROC-CTM − DIAL, n = 23) entre 10 y 56 hPa. Ambas comparaciones proporcionan diferencias medias de 0,5 ppmv (MLS) a 0,8-0,9 ppmv (MIROC-CTM) a los niveles de 83–100 hPa. DIAL tiende a subestimar los valores de ozono en esta región de menor altitud. Entre 6 y 8 hPa, el valor de ozono MIROC-CTM es 0.4–0.6 ppmv (5-8%) más pequeño que los del DIAL. Aplicando el criterio de PV escalado (sPV) para emparejar pares en la comparación DIAL-MLS, la variabilidad en la diferencia disminuye un 21–47 % entre 10 y 56 hPa. Sin embargo, las diferencias medias son pequeñas para todos los niveles de presión, excepto 6 hPa. Debido a que los sitios de medición terrestre en el Hemisferio Sur (SH) son muy escasos en latitudes medias a altas, es decir, 35–60° S, el sitio OAPA es importante para evaluar el sesgo y la estabilidad a largo plazo de los instrumentos satelitales. El buen rendimiento de este sistema de MARCACIÓN será útil para tales fines en el futuro.Files
amt-10-4947-2017.pdf.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:571033a8bfe4d9b1ee8d5012097a245c
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مقارنة بين ملفات الأوزون من DIAL و MLS ومحاكاة نموذج النقل الكيميائي فوق ريو غاليغوس، الأرجنتين، خلال تفكك دوامة القارة القطبية الجنوبية في الربيع، 2009
- Translated title (French)
- Comparaison des profils d'ozone à partir de simulations de CADRAN, de MLS et de modèles de transport de produits chimiques sur Río Gallegos, Argentine, lors de la rupture du vortex antarctique au printemps 2009
- Translated title (Spanish)
- Comparación de perfiles de ozono de DIAL, MLS y simulaciones de modelos de transporte químico sobre Río Gallegos, Argentina, durante la ruptura del vórtice antártico de primavera, 2009
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2747513853
- DOI
- 10.5194/amt-10-4947-2017
References
- https://openalex.org/W1606803306
- https://openalex.org/W1970629047
- https://openalex.org/W1975394135
- https://openalex.org/W2001194393
- https://openalex.org/W2001854789
- https://openalex.org/W2006289215
- https://openalex.org/W2006655327
- https://openalex.org/W2023276387
- https://openalex.org/W2027180671
- https://openalex.org/W2029274505
- https://openalex.org/W2033807456
- https://openalex.org/W2046538505
- https://openalex.org/W2050570629
- https://openalex.org/W2066422200
- https://openalex.org/W2070939742
- https://openalex.org/W2072577571
- https://openalex.org/W2084082756
- https://openalex.org/W2096496000
- https://openalex.org/W2096845762
- https://openalex.org/W2099401898
- https://openalex.org/W2104441266
- https://openalex.org/W2104718076
- https://openalex.org/W2106934971
- https://openalex.org/W2108896901
- https://openalex.org/W2113029257
- https://openalex.org/W2121745948
- https://openalex.org/W2135254276
- https://openalex.org/W2136821142
- https://openalex.org/W2140670685
- https://openalex.org/W2152306939
- https://openalex.org/W2220981709
- https://openalex.org/W2296337767
- https://openalex.org/W2338450846
- https://openalex.org/W2515797532
- https://openalex.org/W2552333729
- https://openalex.org/W2588787202
- https://openalex.org/W2611772571
- https://openalex.org/W2611933393