Simulation of fine organic aerosols in the western Mediterranean area during the ChArMEx 2013 summer campaign

Autor:	Arineh Cholakian, Matthias Beekmann, Augustin Colette, Isabelle Coll, Guillaume Siour, Jean Sciare, Nicolas Marchand, Florian Couvidat, Jorge Pey, Valérie Gros, Stéphane Sauvage, Vincent Michoud, Karine Sellegri, Aurélie Colomb, Karine Sartelet, Helen Langley DeWitt, Miriam Elser, André S. H. Prévot, Sonke Szidat, François Dulac
Přispěvatelé:	Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA (UMR_7583)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), Cyprus Institute (CyI), Laboratoire Chimie de l'environnement (LCE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique (CEREA), École des Ponts ParisTech (ENPC)-EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Atmosphérique Expérimentale (CAE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre for Energy and Environment (CERI EE - IMT Nord Europe), Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Nord Europe), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Lille Douai), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire de Météorologie Physique (LaMP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratory of Atmospheric Chemistry [Paul Scherrer Institute] (LAC), Paul Scherrer Institute (PSI), University of Bern, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Centre for Energy and Environment (CERI EE), Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École des Mines de Douai (Mines Douai EMD), Laboratoire de Météorologie Physique - Clermont Auvergne (LaMP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Agence Nationale de la Recherche (France)
Jazyk:	angličtina
Rok vydání:	2018
Předmět:	[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean Atmosphere aerosol análisis datos relieve continental simulación observación 13. Climate action ChArMEx 540 Chemistry reacción química toxicidad [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other Región Mediterránea
Zdroj:	Atmospheric Chemistry and Physics Atmospheric Chemistry and Physics, 2018, 18 (10), pp.7287-7312. ⟨10.5194/acp-18-7287-2018⟩ Cholakian, Arineh; Beekmann, Matthias; Colette, Augustin; Coll, Isabelle; Siour, Guillaume; Sciare, Jean; Marchand, Nicolas; Couvidat, Florian; Pey, Jorge; Gros, Valerie; Sauvage, Stéphane; Michoud, Vincent; Sellegri, Karine; Colomb, Aurélie; Sartelet, Karine; Langley DeWitt, Helen; Elser, Miriam; Prévot, André S. H.; Szidat, Sönke and Dulac, François (2018). Simulation of fine organic aerosols in the western Mediterranean area during the ChArMEx 2013 summer campaign. Atmospheric chemistry and physics, 18(10), pp. 7287-7312. European Geosciences Union 10.5194/acp-18-7287-2018 Atmospheric Chemistry and Physics, European Geosciences Union, 2018, 18 (10), pp.7287-7312. ⟨10.5194/acp-18-7287-2018⟩ Digital.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC instname
ISSN:	1680-7316 1680-7324
DOI:	10.5194/acp-18-7287-2018⟩
Popis:	La producción del artículo se inició el 23 de octubre de 2017 The simulation of fine organic aerosols with CTMs (chemistry–transport models) in the western Mediterranean basin has not been studied until recently. The ChArMEx (the Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment) SOP 1b (Special Observation Period 1b) intensive field campaign in summer of 2013 gathered a large and comprehensive data set of observations, allowing the study of different aspects of the Mediterranean atmosphere including the formation of organic aerosols (OAs) in 3-D models. In this study, we used the CHIMERE CTM to perform simulations for the duration of the SAFMED (Secondary Aerosol Formation in the MEDiterranean) period (July to August 2013) of this campaign. In particular, we evaluated four schemes for the simulation of OA, including the CHIMERE standard scheme, the VBS (volatility basis set) standard scheme with two parameterizations including aging of biogenic secondary OA, and a modified version of the VBS scheme which includes fragmentation and formation of nonvolatile OA. The results from these four schemes are compared to observations at two stations in the western Mediterranean basin, located on Ersa, Cap Corse (Corsica, France), and at Cap Es Pinar (Mallorca, Spain). These observations include OA mass concentration, PMF (positive matrix factorization) results of different OA fractions, and 14C observations showing the fossil or nonfossil origins of carbonaceous particles. Because of the complex orography of the Ersa site, an original method for calculating an orographic representativeness error (ORE) has been developed. It is concluded that the modified VBS scheme is close to observations in all three aspects mentioned above; the standard VBS scheme without BSOA (biogenic secondary organic aerosol) aging also has a satisfactory performance in simulating the mass concentration of OA, but not for the source origin analysis comparisons. In addition, the OA sources over the western Mediterranean basin are explored. OA shows a major biogenic origin, especially at several hundred meters height from the surface; however over the Gulf of Genoa near the surface, the anthropogenic origin is of similar importance. A general assessment of other species was performed to evaluate the robustness of the simulations for this particular domain before evaluating OA simulation schemes. It is also shown that the Cap Corse site presents important orographic complexity, which makes comparison between model simulations and observations difficult. A method was designed to estimate an orographic representativeness error for species measured at Ersa and yields an uncertainty of between 50 and 85 % for primary pollutants, and around 2–10 % for secondary species. Laboratory for Advanced Analytical Technologies, Switzerland Laboratoire Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques, Institut Pierre Simon Laplace, Francia Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques, Francia Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, Université Paris-Saclay, Francia Aix-Marseille Université, Francia The Cyprus Institute, Energy, Environment and Water Research Center, Chipre Département Sciences de l’Atmosphère et Génie de l’Environnement, Université de Lille, Francia Laboratoire de Météorologie Physique, Université Clermont Auvergne, Francia Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique, Université Paris-Est, Francia Paul Scherrer Institut, Suiza Universität Bern, Suiza Unidad de Zaragoza, Instituto Geológico y Minero de España, España Laboratory for Advanced Analytical Technologies, Suiza
Databáze:	OpenAIRE
Externí odkaz:	https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::a7fc0eae653816963c40da786180542a https://hal.science/hal-01799911 Zobrazit plný text záznamu