Published December 19, 2016
| Version v1
Publication
Open
Detection of a gas flaring signature in the AERONET optical properties of aerosols at a tropical station in West Africa
- 1. University of Birmingham
- 2. Obafemi Awolowo University
- 3. University of Maryland, College Park
- 4. Forest Research
Description
Abstract The West African region, with its peculiar climate and atmospheric dynamics, is a prominent source of aerosols. Reliable and long‐term in situ measurements of aerosol properties are not readily available across the region. In this study, Version 2 Level 1.5 Aerosol Robotic Network (AERONET) data were used to study the absorption and size distribution properties of aerosols from dominant sources identified by trajectory analysis. The trajectory analysis was used to define four sources of aerosols over a 10 year period. Sorting the AERONET aerosol retrievals by these putative sources, the hypothesis that there exists an optically distinct gas flaring signal was tested. Dominance of each source cluster varies with season: desert‐dust (DD) and biomass burning (BB) aerosols are dominant in months prior to the West African Monsoon (WAM); urban (UB) and gas flaring (GF) aerosol are dominant during the WAM months. BB aerosol, with single scattering albedo (SSA) at 675 nm value of 0.86 ± 0.03 and GF aerosol with SSA (675 nm) value of 0.9 ± 0.07, is the most absorbing of the aerosol categories. The range of Absorption Angstrӧm Exponent (AAE) for DD, BB, UB and GF classes are 1.99 ± 0.35, 1.45 ± 0.26, 1.21 ± 0.38 and 0.98 ± 0.25, respectively, indicating different aerosol composition for each source. The AAE (440–870 nm) and Angstrӧm Exponent (AE) (440–870 nm) relationships further show the spread and overlap of the variation of these optical and microphysical properties, presumably due in part to similarity in the sources of aerosols and in part, due to mixing of air parcels from different sources en route to the measurement site.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعد منطقة غرب إفريقيا، بمناخها الغريب وديناميكياتها الجوية، مصدرًا بارزًا للهباء الجوي. لا تتوفر قياسات موثوقة وطويلةالأجل في الموقع لخصائص الهباء الجوي في جميع أنحاء المنطقة. في هذه الدراسة، تم استخدام بيانات الإصدار 2 من المستوى 1.5 من الشبكة الروبوتية للهباء الجوي (AERONET) لدراسة خصائص امتصاص وتوزيع حجم الهباء الجوي من المصادر السائدة التي تم تحديدها من خلال تحليل المسار. تم استخدام تحليل المسار لتحديد أربعة مصادر للهباء الجوي على مدى 10 سنوات. عند فرز استرجاع الهباء الجوي AERONET بواسطة هذه المصادر المفترضة، تم اختبار الفرضية القائلة بوجود إشارة حرق غاز مميزة بصريًا. تختلف هيمنة كل مجموعة مصدر باختلاف الموسم: الغبار الصحراوي (DD) والهباء الجوي لحرق الكتلة الحيوية (BB) هي المهيمنة في الأشهر التي سبقت الرياح الموسمية في غرب أفريقيا (WAM) ؛ الهباء الجوي الحضري (UB) وحرق الغاز (GF) هي المهيمنة خلال أشهر WAM. هباء BB، مع بياض مبعثر مفرد (SSA) بقيمة 675 نانومتر 0.86 ± 0.03 وهباء GF بقيمة SSA (675 نانومتر) 0.9 ± 0.07، هو الأكثر امتصاصًا لفئات الهباء الجوي. نطاق أس الامتصاص (AAE) لفئات DD و BB و UB و GF هي 1.99 ± 0.35 و 1.45 ± 0.26 و 1.21 ± 0.38 و 0.98 ± 0.25 على التوالي، مما يشير إلى تركيبة الهباء الجوي المختلفة لكل مصدر. تُظهر علاقات AAE (440-870 نانومتر) و AngstrΩm Exponent (AE) (440-870 نانومتر) انتشار وتداخل تباين هذه الخصائص البصرية والفيزيائية الدقيقة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى التشابه في مصادر الهباء الجوي وجزئيًا، بسبب خلط قطع الهواء من مصادر مختلفة في الطريق إلى موقع القياس.Translated Description (French)
Résumé La région de l'Afrique de l'Ouest, avec son climat et sa dynamique atmosphérique particuliers, est une source importante d'aérosols. Des mesures in situ fiables et à longterme des propriétés des aérosols ne sont pas facilement disponibles dans la région. Dans cette étude, les données du réseau robotique d'aérosols de niveau 1.5 de la version 2 (AERONET) ont été utilisées pour étudier les propriétés d'absorption et de distribution de taille des aérosols provenant de sources dominantes identifiées par analyse de trajectoire. L'analyse de trajectoire a permis de définir quatre sources d'aérosols sur une période de 10 ans. En triant les récupérations d'aérosols AERONET par ces sources présumées, l'hypothèse qu'il existe un signal de torchage de gaz optiquement distinct a été testée. La domination de chaque groupe de sources varie selon la saison : les aérosols de poussière du désert (DD) et de combustion de la biomasse (BB) sont dominants dans les mois précédant la mousson ouest-africaine (WAM) ; les aérosols urbains (UB) et de torchage de gaz (GF) sont dominants pendant les mois WAM. L'aérosol BB, avec un albédo de diffusion unique (SSA) à une valeur de 675 nm de 0,86 ± 0,03 et un aérosol GF avec une valeur SSA (675 nm) de 0,9 ± 0,07, est la plus absorbante des catégories d'aérosols. La plage de l'Exposant d'Angström d'Absorption (AAE) pour les classes DD, BB, UB et GF est de 1,99 ± 0,35, 1,45 ± 0,26, 1,21 ± 0,38 et 0,98 ± 0,25, respectivement, indiquant une composition d'aérosol différente pour chaque source. Les relations AAE (440–870 nm) et Exposant Angstr ? m (AE) (440-870 nm) montrent en outre la propagation et le chevauchement de la variation de ces propriétés optiques et microphysiques, probablement en partie en raison de la similitude dans les sources d'aérosols et en partie, en raison du mélange de parcelles d'air provenant de différentes sources en route vers le site de mesure.Translated Description (Spanish)
Resumen La región de África Occidental, con su peculiar clima y dinámica atmosférica, es una fuente prominente de aerosoles. Las mediciones in situ confiables y a largo plazo de las propiedades de los aerosoles no están fácilmente disponibles en toda la región. En este estudio, se utilizaron los datos de la Red Robótica de Aerosoles de Nivel 1.5 de la Versión 2 (AERONET) para estudiar las propiedades de absorción y distribución de tamaño de los aerosoles de fuentes dominantes identificadas mediante el análisis de trayectoria. El análisis de trayectoria se utilizó para definir cuatro fuentes de aerosoles durante un periodo de 10 años. Clasificando las recuperaciones de aerosol AERONET por estas supuestas fuentes, se probó la hipótesis de que existe una señal de quema de gas ópticamente distinta. El predominio de cada grupo de fuentes varía con la temporada: los aerosoles depolvo del desierto (DD) y de quema de biomasa (BB) son dominantes en los meses previos al Monzón de África Occidental (WAM); los aerosoles urbanos (UB) y de quema de gas (GF) son dominantes durante los meses de WAM. El aerosol BB, con albedo de dispersión única (SSA) a un valor de 675 nm de 0,86 ± 0,03 y el aerosol GF con un valor de SSA (675 nm) de 0,9 ± 0,07, es la más absorbente de las categorías de aerosol. El rango del exponente del ángulo de absorción (AAE) para las clases DD, BB, UB y GF es de 1,99 ± 0,35, 1,45 ± 0,26, 1,21 ± 0,38 y 0,98 ± 0,25, respectivamente, lo que indica una composición de aerosol diferente para cada fuente. Las relaciones AAE (440–870 nm) y Exponente de Angstrom (AE) (440–870 nm) muestran además la propagación y superposición de la variación de estas propiedades ópticas y microfísicas, presumiblemente debido en parte a la similitud en las fuentes de aerosoles y en parte, debido a la mezcla de parcelas de aire de diferentes fuentes en ruta al sitio de medición.Files
Fawole_et_al_2016_Journal_of_Geophysical_Research_Atmospheres.pdf.pdf
Files
(1.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:715b1b6a5fbf8fadc482683df01351c6
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الكشف عن توقيع حرق الغاز في الخصائص البصرية للهباء الجوي AERONET في محطة استوائية في غرب أفريقيا
- Translated title (French)
- Détection d'une signature de torchage de gaz dans les propriétés optiques des aérosols d'AERONET dans une station tropicale en Afrique de l'Ouest
- Translated title (Spanish)
- Detección de una firma de quema de gas en las propiedades ópticas AERONET de aerosoles en una estación tropical en África Occidental
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2554916049
- DOI
- 10.1002/2016jd025584
References
- https://openalex.org/W1011587196
- https://openalex.org/W1533261678
- https://openalex.org/W1662787104
- https://openalex.org/W1831560507
- https://openalex.org/W1883637803
- https://openalex.org/W1907369419
- https://openalex.org/W1919576167
- https://openalex.org/W1966628118
- https://openalex.org/W1977518971
- https://openalex.org/W1979268012
- https://openalex.org/W1980187500
- https://openalex.org/W1988126376
- https://openalex.org/W1988833903
- https://openalex.org/W1992392204
- https://openalex.org/W1995123924
- https://openalex.org/W1996782635
- https://openalex.org/W1998299451
- https://openalex.org/W2005162015
- https://openalex.org/W2007798920
- https://openalex.org/W2011469277
- https://openalex.org/W2011511925
- https://openalex.org/W2012247153
- https://openalex.org/W2015472087
- https://openalex.org/W2018482968
- https://openalex.org/W2026317156
- https://openalex.org/W2050250373
- https://openalex.org/W2051903125
- https://openalex.org/W2053504185
- https://openalex.org/W2067025387
- https://openalex.org/W2073904902
- https://openalex.org/W2086153848
- https://openalex.org/W2087927261
- https://openalex.org/W2089433206
- https://openalex.org/W2099755566
- https://openalex.org/W2102170561
- https://openalex.org/W2122256094
- https://openalex.org/W2122803164
- https://openalex.org/W2123975374
- https://openalex.org/W2125713922
- https://openalex.org/W2126846586
- https://openalex.org/W2131252757
- https://openalex.org/W2132002340
- https://openalex.org/W2133544629
- https://openalex.org/W2136515977
- https://openalex.org/W2140784687
- https://openalex.org/W2149881510
- https://openalex.org/W2152066096
- https://openalex.org/W2157041743
- https://openalex.org/W2159082762
- https://openalex.org/W2167929905
- https://openalex.org/W2170547250
- https://openalex.org/W2207299642
- https://openalex.org/W2418523280