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Long-range transport of Asian emissions to the West Pacific tropical tropopause layer
Journal of Atmospheric Chemistry ( IF 2 ) Pub Date : 2022-02-23 , DOI: 10.1007/s10874-022-09430-7
Victoria Treadaway 1 , Elliot Atlas 1 , Maria Navarro 1 , Sue Schauffler 2 , Rei Ueyama 3 , Leonhard Pfister 3 , Troy Thornberry 4 , Andrew Rollins 4 , Karen Rosenlof 4 , James Elkins 5 , Fred Moore 5
Affiliation  

Rapid transport by deep convection is an important mechanism for delivering surface emissions of reactive halocarbons and other trace species to the tropical tropopause layer (TTL), a key region of transport to the stratosphere. Recent model studies have indicated that increased delivery of short-lived halocarbons to the TTL could delay stratospheric ozone recovery. We report here measurements in the TTL over the western Pacific Ocean of short-lived halocarbons and other trace gases that were transported eastward after convective lofting over Asia. Back-trajectories indicate the sampled air primarily originated from the Indian subcontinent. While short-lived organic bromine species show no measurable change over background mixing ratios, short-lived chlorinated organic species were elevated above background mixing ratios (dichloromethane (Δ48.2 ppt), 1,2-dichloroethane (Δ4.21 ppt), and chloroform (Δ4.85 ppt)), as well as longer-lived halogenated species, methyl chloride (Δ82.0 ppt) and methyl bromide (Δ1.91 ppt). This transported air mass thus contributed an excess equivalent effective chlorine burden of 316 ppt, with 119 ppt from short lived chlorinated species, to the TTL. Non-methane hydrocarbons (NMHC) were elevated 60 - 400% above background mixing ratios. The NMHC measurements were used to characterize the potential source regions, which are consistent with the convective influence analysis. The measurements indicate a chemical composition heavily impacted by biofuel/biomass burning and industrial emissions. This work shows that convection can loft Asian emissions, including short-lived chlorocarbons, and transport them to the remote TTL.



中文翻译:

亚洲排放到西太平洋热带对流层顶层的远距离传输

深对流的快速传输是将表面活性卤烃和其他微量物质排放到热带对流层顶层 (TTL) 的重要机制,该层是向平流层传输的关键区域。最近的模型研究表明,增加向 TTL 输送短寿命卤烃可能会延迟平流层臭氧的恢复。我们在此报告了在西太平洋上空的 TTL 中测量的短寿命卤化碳和其他微量气体,这些气体在对流高空飞越亚洲后向东输送。回溯轨迹表明采样的空气主要来自印度次大陆。虽然短寿命的有机溴物种在背景混合比上没有显示出可测量的变化,但短寿命的氯化有机物种升高到高于背景混合比(二氯甲烷(Δ48. 2 ppt)、1,2-二氯乙烷 (Δ4.21 ppt) 和氯仿 (Δ4.85 ppt)),以及寿命更长的卤化物、氯甲烷 (Δ82.0 ppt) 和溴甲烷 (Δ1.91 ppt)。因此,这种输送的气团向 TTL 贡献了 316 ppt 的过量等效有效氯负荷,其中 119 ppt 来自短寿命氯化物种。非甲烷碳氢化合物 (NMHC) 比背景混合比高 60-400%。NMHC 测量用于表征潜在源区域,这与对流影响分析一致。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。和氯仿 (Δ4.85 ppt)),以及寿命更长的卤化物、氯甲烷 (Δ82.0 ppt) 和溴甲烷 (Δ1.91 ppt)。因此,这种输送的气团向 TTL 贡献了 316 ppt 的过量等效有效氯负荷,其中 119 ppt 来自短寿命氯化物种。非甲烷碳氢化合物 (NMHC) 比背景混合比高 60-400%。NMHC 测量用于表征潜在源区域,这与对流影响分析一致。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。和氯仿 (Δ4.85 ppt)),以及寿命更长的卤化物、氯甲烷 (Δ82.0 ppt) 和溴甲烷 (Δ1.91 ppt)。因此,这种输送的气团向 TTL 贡献了 316 ppt 的过量等效有效氯负荷,其中 119 ppt 来自短寿命氯化物种。非甲烷碳氢化合物 (NMHC) 比背景混合比高 60-400%。NMHC 测量用于表征潜在源区域,这与对流影响分析一致。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。氯甲烷 (Δ82.0 ppt) 和溴甲烷 (Δ1.91 ppt)。因此,这种输送的气团向 TTL 贡献了 316 ppt 的过量等效有效氯负荷,其中 119 ppt 来自短寿命氯化物种。非甲烷碳氢化合物 (NMHC) 比背景混合比高 60-400%。NMHC 测量用于表征潜在源区域,这与对流影响分析一致。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。氯甲烷 (Δ82.0 ppt) 和溴甲烷 (Δ1.91 ppt)。因此,这种输送的气团向 TTL 贡献了 316 ppt 的过量等效有效氯负荷,其中 119 ppt 来自短寿命氯化物种。非甲烷碳氢化合物 (NMHC) 比背景混合比高 60-400%。NMHC 测量用于表征潜在源区域,这与对流影响分析一致。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。119 ppt 从短寿命氯化物种到 TTL。非甲烷碳氢化合物 (NMHC) 比背景混合比高 60-400%。NMHC 测量用于表征潜在源区域,这与对流影响分析一致。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。119 ppt 从短寿命氯化物种到 TTL。非甲烷碳氢化合物 (NMHC) 比背景混合比高 60-400%。NMHC 测量用于表征潜在源区域,这与对流影响分析一致。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。测量结果表明化学成分受到生物燃料/生物质燃烧和工业排放的严重影响。这项工作表明,对流可以提升亚洲排放物,包括短寿命的氯烃,并将它们传输到遥远的 TTL。

更新日期:2022-02-23
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