Published January 1, 2014 | Version v1
Publication Open

Aerosol Characteristics and Radiative Forcing during Pre-Monsoon and Post-Monsoon Seasons in an Urban Environment

Creators

  • 1. University of Peshawar
  • 2. Higher Education Commission

Description

The present study reports on aerosol characteristics and radiative properties utilizing ground based Aerosol Robotic Network (AERONET) data for the pre-monsoon (March, April, May) and post-monsoon (September, October, November) seasons over Lahore, Pakistan, for the two years during 2009–2010. The Aerosol Optical Depth (AOD) data from AERONET and a Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer (MODIS) were compared in order to validate both systems. The correlation coefficient for the post-monsoon season was > 0.68 in comparison to > 0.66 for the pre-monsoon season. In the pre-monsoon season, AERONET and MODIS AOD values were in the range of 0.2 to 1.2, and 0.2 to 1.67, respectively. For the post-monsoon season, these values were in the range of 0.17 to 2.46, and 0.15 to 2.45 for AERONET and MODIS, respectively. Strong dust loading resulted in higher values for the coarse particles during the pre-monsoon period, followed by an increase in the absorbing anthropogenic aerosols with the change from the pre-monsoon to post-monsoon season. The higher dust loading corresponded to the higher values of the real part of the refractive index in the pre-monsoon season, causing a relatively large single scattering albedo (SSA) (0.85–0.915) and thus a higher value for the asymmetry parameter (ASY). Similarly, the higher value of absorbing anthropogenic aerosols resulted in a higher value for the imaginary part of the refractive index in the post-monsoon period, followed by relatively lower values for SSA (0.88–0.911) and ASY. The averaged aerosol radiative forcing (ARF) for the pre-monsoon period at the top of the atmosphere was –19 ± 6 W/m2, while at the surface it was –93 ± 22 W/m2 leading to an atmospheric forcing of +74 ± 16 W/m2. Likewise, the averaged ARF for the post-monsoon period at the top of the atmosphere was –28 ± 8 W/m2, while at the surface it was –98 ± 24 W/m2 leading to an atmospheric forcing of +70 ± 15 W/m2, indicating significant heating of the atmosphere.

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

Translated Description (Arabic)

تشير هذه الدراسة إلى خصائص الهباء الجوي والخواص الإشعاعية باستخدام بيانات شبكة الهباء الجوي الروبوتية الأرضية (AERONET) لموسم ما قبل الرياح الموسمية (مارس وأبريل ومايو) وما بعد الرياح الموسمية (سبتمبر وأكتوبر ونوفمبر) فوق لاهور، باكستان، لمدة عامين خلال الفترة 2009–2010. تمت مقارنة بيانات العمق البصري للهباء الجوي (AOD) من AERONET ومقياس طيف الإشعاع التصويري متوسط الدقة (MODIS) من أجل التحقق من صحة كلا النظامين. كان معامل الارتباط لموسم ما بعد الرياح الموسمية > 0.68 مقارنة بـ > 0.66 لموسم ما قبل الرياح الموسمية. في موسم ما قبل الرياح الموسمية، كانت قيم AERONET و MODIS AOD في حدود 0.2 إلى 1.2، و 0.2 إلى 1.67، على التوالي. بالنسبة لموسم ما بعد الرياح الموسمية، كانت هذه القيم في حدود 0.17 إلى 2.46، و 0.15 إلى 2.45 لـ AERONET و MODIS، على التوالي. أدى تحميل الغبار القوي إلى ارتفاع قيم الجسيمات الخشنة خلال فترة ما قبل الرياح الموسمية، تليها زيادة في الهباء الجوي البشري المنشأ مع التغيير من موسم ما قبل الرياح الموسمية إلى موسم ما بعد الرياح الموسمية. يتوافق ارتفاع تحميل الغبار مع القيم الأعلى للجزء الحقيقي من معامل الانكسار في موسم ما قبل الرياح الموسمية، مما تسبب في بياض مبعثر مفرد كبير نسبيًا (SSA) (0.85-0.915) وبالتالي قيمة أعلى لمعلمة عدم التماثل (ASY). وبالمثل، أدت القيمة الأعلى لامتصاص الهباء الجوي البشري المنشأ إلى قيمة أعلى للجزء الوهمي من معامل الانكسار في فترة ما بعد الرياح الموسمية، تليها قيم أقل نسبيًا لـ SSA (0.88–0.911) و ASY. كان متوسط التأثير الإشعاعي للهباء الجوي (ARF) لفترة ما قبل الرياح الموسمية في الجزء العلوي من الغلاف الجوي –19 ± 6 واط/م 2، بينما كان على السطح –93 ± 22 واط/م 2 مما أدى إلى تأثير جوي +74 ± 16 واط/م 2. وبالمثل، كان متوسط ARF لفترة ما بعد الرياح الموسمية في الجزء العلوي من الغلاف الجوي –28 ± 8 واط/م 2، بينما كان على السطح –98 ± 24 واط/م 2 مما أدى إلى تأثير جوي +70 ± 15 واط/م 2، مما يشير إلى تسخين كبير للغلاف الجوي.

Translated Description (French)

La présente étude rend compte des caractéristiques des aérosols et des propriétés radiatives en utilisant les données du réseau robotique d'aérosols au sol (AERONET) pour les saisons pré-mousson (mars, avril, mai) et post-mousson (septembre, octobre, novembre) sur Lahore, au Pakistan, pour les deux années au cours de 2009–2010. Les données de profondeur optique d'aérosol (AOD) d'AERONET et d'un spectro-radiomètre d'imagerie à résolution modérée (MODIS) ont été comparées afin de valider les deux systèmes. Le coefficient de corrélation pour la saison post-mousson était > 0,68 par rapport à > 0,66 pour la saison pré-mousson. Au cours de la saison précédant la mousson, les valeurs AERONET et MODIS AOD se situaient dans la plage de 0,2 à 1,2 et de 0,2 à 1,67, respectivement. Pour la saison post-mousson, ces valeurs se situaient dans la plage de 0,17 à 2,46 et de 0,15 à 2,45 pour AERONET et MODIS, respectivement. Une forte charge de poussière a entraîné des valeurs plus élevées pour les particules grossières pendant la période précédant la lune, suivie d'une augmentation des aérosols anthropiques absorbants avec le passage de la saison précédant la lune à la saison suivant la lune. La charge de poussière plus élevée correspondait aux valeurs plus élevées de la partie réelle de l'indice de réfraction dans la saison précédant la lune, provoquant un albédo de diffusion unique (SSA) relativement important (0,85-0,915) et donc une valeur plus élevée pour le paramètre d'asymétrie (ASY). De même, la valeur plus élevée des aérosols anthropiques absorbants a entraîné une valeur plus élevée pour la partie imaginaire de l'indice de réfraction après la lune, suivie de valeurs relativement plus faibles pour SSA (0,88-0,911) et ASY. Le forçage radiatif moyen des aérosols (FRA) pour la période précédant la lune au sommet de l'atmosphère était de –19 ± 6 W/m2, tandis qu'à la surface, il était de –93 ± 22 W/m2, entraînant un forçage atmosphérique de +74 ± 16 W/m2. De même, le FRA moyen pour la période post-mousson au sommet de l'atmosphère était de –28 ± 8 W/m2, tandis qu'à la surface, il était de –98 ± 24 W/m2 conduisant à un forçage atmosphérique de +70 ± 15 W/m2, indiquant un réchauffement significatif de l'atmosphère.

Translated Description (Spanish)

El presente estudio informa sobre las características de los aerosoles y las propiedades radiativas utilizando datos de Aerosol Robotic Network (AERONET) basados en tierra para las temporadas previas al monzón (marzo, abril, mayo) y posteriores al monzón (septiembre, octubre, noviembre) en Lahore, Pakistán, durante los dos años durante 2009–2010. Se compararon los datos de profundidad óptica de aerosol (AOD) de AERONET y un espectro-radiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) para validar ambos sistemas. El coeficiente de correlación para la temporada posterior al monzón fue > 0,68 en comparación con > 0,66 para la temporada anterior al monzón. En la temporada previa al monzón, los valores de AOD de AERONET y MODIS estuvieron en el rango de 0.2 a 1.2 y de 0.2 a 1.67, respectivamente. Para la temporada posterior al monzón, estos valores estuvieron en el rango de 0.17 a 2.46 y de 0.15 a 2.45 para AERONET y MODIS, respectivamente. La fuerte carga de polvo dio como resultado valores más altos para las partículas gruesas durante el período anterior al monzón, seguido de un aumento en los aerosoles antropogénicos absorbentes con el cambio de la temporada anterior al monzón a la posterior al monzón. La mayor carga de polvo correspondió a los valores más altos de la parte real del índice de refracción en la temporada previa al monzón, causando un albedo de dispersión única (SSA) relativamente grande (0.85-0.915) y, por lo tanto, un valor más alto para el parámetro de asimetría (ASY). De manera similar, el mayor valor de absorción de aerosoles antropogénicos resultó en un valor más alto para la parte imaginaria del índice de refracción en el período posterior al monzón, seguido de valores relativamente más bajos para SSA (0.88-0.911) y ASY. El forzamiento radiativo promedio del aerosol (ARF) para el período previo al monzón en la parte superior de la atmósfera fue de –19 ± 6 W/m2, mientras que en la superficie fue de –93 ± 22 W/m2, lo que llevó a un forzamiento atmosférico de +74 ± 16 W/m2. Asimismo, el ARF promedio para el período posterior al monzón en la parte superior de la atmósfera fue de –28 ± 8 W/m2, mientras que en la superficie fue de –98 ± 24 W/m2, lo que condujo a un forzamiento atmosférico de +70 ± 15 W/m2, lo que indica un calentamiento significativo de la atmósfera.

Files

aaqr-13-05-oa-0154.pdf.pdf

Files (646.1 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
md5:705e6722eb7e6bda3ce1cc899476c84c
646.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
خصائص الهباء الجوي والقوة الإشعاعية خلال مواسم ما قبل الرياح الموسمية وما بعد الرياح الموسمية في بيئة حضرية
Translated title (French)
Caractéristiques des aérosols et forçage radiatif pendant les saisons précédant et suivant la lune en milieu urbain
Translated title (Spanish)
Características del aerosol y el forzamiento radiativo durante las temporadas Pre-Monsoon y Post-Monsoon en un entorno urbano

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2140600878
DOI
10.4209/aaqr.2013.05.0154

Is supplement to
https://openalex.org/W4376482763 (Other)
https://openalex.org/W4251142078 (Other)
https://openalex.org/W3200745785 (Other)
https://openalex.org/W3194546900 (Other)
https://openalex.org/W3128634643 (Other)
https://openalex.org/W2593314489 (Other)
https://openalex.org/W2157041743 (Other)
https://openalex.org/W1983732882 (Other)
https://openalex.org/W1978282608 (Other)
https://openalex.org/W1948181528 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W119391141
  • https://openalex.org/W1966085628
  • https://openalex.org/W1971946327
  • https://openalex.org/W1973508392
  • https://openalex.org/W1981019718
  • https://openalex.org/W1981744494
  • https://openalex.org/W1983805790
  • https://openalex.org/W1988473208
  • https://openalex.org/W1991146308
  • https://openalex.org/W1993814425
  • https://openalex.org/W2000304303
  • https://openalex.org/W2008970573
  • https://openalex.org/W2010832194
  • https://openalex.org/W2026897951
  • https://openalex.org/W2028363859
  • https://openalex.org/W2048512417
  • https://openalex.org/W2054997864
  • https://openalex.org/W2089433206
  • https://openalex.org/W2089734581
  • https://openalex.org/W2145265567
  • https://openalex.org/W2148582099
  • https://openalex.org/W2153528687
  • https://openalex.org/W2153732053
  • https://openalex.org/W2155745778
  • https://openalex.org/W2159443068
  • https://openalex.org/W2159539860
  • https://openalex.org/W2167929905
  • https://openalex.org/W2174939564
  • https://openalex.org/W2175222339
  • https://openalex.org/W2181411692
  • https://openalex.org/W2936015262
  • https://openalex.org/W4240485787
  • https://openalex.org/W4255082916