MODELING THE TRANS-ATLANTIC TRANSPORTATION OF SAHARAN DUST

PDF (English)
Δημοσιευμένα: Jul 27, 2016
DOI: https://doi.org/10.12681/bgsg.11810
Λέξεις-κλειδιά:
RegCM4 LIVAS Αιωρούμενα σωματίδια
A. Tsikerdekis
Aristotle University of Thessaloniki, Department of Meteorology and Climatology
P. Zanis
Aristotle University of Thessaloniki, Department of Meteorology and Climatology
L.A. Steiner
Atmospheric, Oceanic and Space Sciences, University of Michigan
V. Amiridis
Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Application and Remote Sensing, National Observatory of Athens
E. Marinou
Earth System Physics Section, The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physic
E. Katragkou
Aristotle University of Thessaloniki, Department of Meteorology and Climatology
Th. Karacostas
Aristotle University of Thessaloniki, Department of Meteorology and Climatology
F. Solmon
Earth System Physics Section, The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physic
Περίληψη

Στην παρούσα μελέτη προσομοιώνουμε την μεταφορά σκόνης από την Σαχάρα προς τον Ατλαντικό ωκεανό και την Νότια-Κεντρική Αμερική, χρησιμοποιώντας το περιοχικό κλιματικό μοντέλο RegCM4 για το έτος 2007. Εκμεταλλευόμενοι τις οπτικές ιδιότητες της σκόνης, αξιολογούμε την οριζόντια και κατακόρυφη κατανομή της με το δορυφορικό προϊόν LIVAS. Η μεταφορά της σκόνης πάνω από τον Ατλαντικό προσομοιώνεται επαρκώς από το RegCM4, πάραυτα εντοπίζουμε ορισμένες χωρικές διαφοροποιήσεις σε σχέση με τις παρατηρήσεις. Το οπτικό βάθος της σκόνης υπερεκτιμάται στην ανατολική Σαχάρα σε όλες τις εποχές του χρόνου κατά 0.1-0.2. Αντίθετα, κοντά στην κόλπο της Γουινέας το μοντέλο υποεκτιμά το οπτικό βάθος τον χειμώνα και την άνοιξη. Η μεταφορά σκόνης πάνω από τον Ατλαντικό πραγματοποιείται πιο Νότια τον χειμώνα και την άνοιξη από το μοντέλο, όμως η αλλαγή αυτή δεν επαρκεί για να ταυτιστεί η χωρική κατανομή της σκόνης του μοντέλου και του LIVAS. Το καλοκαίρι και το φθινόπωρο η κατακόρυφη κατανομή της σκόνης στο ύψος 3-4km προσομοιώνεται επιτυχώς από το RegCM4, όμως τον χειμώνα και την άνοιξη το μοντέλο τοποθετεί μεγάλη ποσότητα σκόνης σε μεγαλύτερο υψόμετρο. Επίσης, προτείνουμε ενδεχόμενους μηχανισμούς που μπορεί να ευθύνονται για την διαφοροποίηση μεταξύ του μοντέλου και των παρατηρήσεων.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Κλιματολογία
Creative Commons License

Αυτή η εργασία είναι αδειοδοτημένη υπό το CC Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση 4.0.

Οι συγγραφείς θα πρέπει να είναι σύμφωνοι με τα παρακάτω: Οι συγγραφείς των άρθρων που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατηρούν τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας επί των άρθρων τους, δίνοντας στο περιοδικό το δικαίωμα της πρώτης δημοσίευσης. Άρθρα που δημοσιεύονται στο περιοδικό διατίθενται με άδεια Creative Commons 4.0 Non Commercial και σύμφωνα με την οποία μπορούν να χρησιμοποιούνται ελεύθερα, με αναφορά στο/στη συγγραφέα και στην πρώτη δημοσίευση για μη κερδοσκοπικούς σκοπούς. Οι συγγραφείς μπορούν να: Μοιραστούν — αντιγράψουν και αναδιανέμουν το υλικό με κάθε μέσο και τρόπο, Προσαρμόσουν — αναμείξουν, τροποποιήσουν και δημιουργήσουν πάνω στο υλικό.

Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Alfaro, S.C., Gaudichet, A., Gomes, L. and Maillé, M., 1997. Modeling the size distribution of a soil
aerosol produced by sandblasting, J. Geophys. Res., 102, 11,239-11,249.
Amiridis, V., Marinou, E., Tsekeri, A., Wandinger, U., Schwarz, A., Giannakaki, E., Mamouri, R.,
Kokkalis, P., Binietoglou, I., Solomos, S., Herekakis, T., Kazadzis, S., Gerasopoulos, E.,
Proestakis, E., Kottas, M., Balis, D., Papayannis, A., Kontoes, C., Kourtidis, K.,
Papagiannopoulos, N., Mona, L., Pappalardo, G., Le Rille, O. and Ansmann, A., 2015.
LIVAS: a 3-D multi-wavelength aerosol/cloud database based on CALIPSO and
EARLINET, Atmos. Chem. Phys., 15, 7127-7153.
Amiridis, V., Wandinger, U., Marinou, E., Giannakaki, E., Tsekeri, A., Basart, S., Kazadzis, S.,
Gkikas, A., Taylor, M., Baldasano, J. and Ansmann, A., 2013. Optimizing CALIPSO Saharan
dust retrievals, Atmos. Chem. Phys., 13, 12089-12106.
Bangert, M., Nenes, A., Vogel, B., Barahona, D., Karydis, V.A, Kumar, P., Kottmeier, C. and
Blahak, U., 2012. Saharan dust event impacts on cloud formation and radiation over Western
Europe, Atmos. Chem. Phys., 12, 4045-4063.
Bristow, C.S., Hudson-Edwards, K.A. and Chappell, A., 2010. Fertilizing the Amazon and
equatorial Atlantic with West African dust, Geophys. Res. Lett., 37, doi:
1029/2010GL043486.
Chin, M., Diehl, T., Tan, Q., Prospero, J.M., Kahn, R.A., Remer, L.A., Yu, H., Sayer, A.M., Bian, H.,
Geogdzhayev, I.V., Holben, B.N., Howell, S.G., Huebert, B.J., Hsu, N.C., Kim, D., Kucsera,
T.L., Levy, R.C., Mishchenko, M.I., Pan, X., Quinn, P.K., Schuster, G.L., Streets, D.G., Strode,
S.A., Torres, O. and Zhao, X.-P., 2014. Multi-decadal aerosol variations from 1980 to 2009: a
perspective from observations and a global model, Atmos. Chem. Phys., 14, 3657-3690.
Dickinson, R.E., Henderson-Sellers, A. and Kennedy, P.J., 1993. Biosphere-Atmosphere Transfer
Scheme (BATS) Version 1e as Coupled to the NCAR Community Climate Codel,
NCAR/TN-387+STR, Boulder, Colorado.
Emanuel, K.A., 1991. A Scheme for Representing Cumulus Convection in Large-Scale Models, J.
Atmos. Sci., 48, 2313-2329.
Engelstaedter, S., Tegen, I. and Washington, R., 2006. North African dust emissions and transport,
Earth-Science Rev., 79, 73-100.
Engelstaedter, S. and Washington, R., 2007. Atmospheric controls on the annual cycle of North
African dust, J. Geophys. Res., 112, D03103, doi: 10.1029/2006JD007195.
Foret, G., Bergametti, G., Dulac, F. and Menut, L., 2006. An optimized particle size bin scheme for
modeling mineral dust aerosol, J. Geophys. Res., 111, D17310, doi: 10.1029/2005JD006797.
Formenti, P., Schütz, L., Balkanski, Y., Desboeufs, K., Ebert, M., Kandler, K., Petzold, A., Scheuvens,
D., Weinbruch, S. and Zhang, D., 2011. Recent progress in understanding physical and
chemical properties of African and Asian mineral dust, Atmos. Chem. Phys., 11, 8231-8256.
Giorgi, F., Coppola, E., Solmon, F., Mariotti, L., Sylla, M.B., Bi, X., Elguindi, N., Diro, G.T., Nair, V.,
Giuliani, G., Turuncoglu, U.U., Cozzini, S., Güttler, I., O’Brien, T.A., Tawfik, A.B., Shalaby, A.,
Zakey, A.S., Steiner, A.L., Stordal, F., Sloan, L.C. and Brankovic, C., 2012. RegCM4: model
description and preliminary tests over multiple CORDEX domains, Clim. Res., 52, 7-29.
Giorgi, F., Huang, Y., Nishizawa, K. and Fu, C., 1999. A seasonal cycle simulation over eastern Asia
and its sensitivity to radiative transfer and surface processes, J. Geophys. Res., 104, 6403-6423.
Gong, S.L., 2003. Characterization of soil dust aerosol in China and its transport and distribution
during 2001 ACE-Asia: 2. Model simulation and validation, J. Geophys. Res., 108, 4262,
doi: 10.1029/2002JD002633.
Huneeus, N., Schulz, M., Balkanski, Y., Griesfeller, J., Prospero, J., Kinne, S., Bauer, S., Boucher, O.,
Chin, M., Dentener, F., Diehl, T., Easter, R., Fillmore, D., Ghan, S., Ginoux, P., Grini, A.,
Horowitz, L., Koch, D., Krol, M.C., Landing, W., Liu, X., Mahowald, N., Miller, R., Morcrette,
J.-J., Myhre, G., Penner, J., Perlwitz, J., Stier, P., Takemura, T. and Zender, C.S., 2011. Global
dust model intercomparison in AeroCom phase I, Atmos. Chem. Phys., 11, 7781-7816.
Kaufman, Y.J., 2005. Dust transport and deposition observed from the Terra-Moderate Resolution
Imaging Spectroradiometer (MODIS) spacecraft over the Atlantic Ocean, J. Geophys. Res.,
, D10S12, doi: 10.1029/2003JD004436.
Kiehl, J.T., Hack, J.J. and Bonan, G.B., 1996. Description of the NCAR Community Climate Model
(CCM3), National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colorado.
Kim, D., Chin, M., Yu, H., Diehl, T., Tan, Q., Kahn, R.A., Tsigaridis, K., Bauer, S.E., Takemura,
T., Pozzoli, L., Bellouin, N., Schulz, M., Peyridieu, S., Chedin, A. and Koffi, B., 2014.
Sources, sinks, and transatlantic transport of North African dust aerosol: A multimodel
analysis and comparison with remote sensing data, J. Geophys. Res. Atmos., 119, 6259-6277.
Knippertz, P. and Stuut, J.-B.W., 2014. Mineral Dust, doi: 10.1007/978-94-017-8978-3.
Koffi, B., Schulz, M. and Bréon, F.-M., 2012. Application of the CALIOP layer product to evaluate
the vertical distribution of aerosols estimated by global models: AeroCom phase I results, J.
Geophys. Res., 117, D10201, doi: 10.1029/2011JD016858.
Koren, I., Kaufman, Y.J., Washington, R., Todd, M.C, Rudich, Y., Martins, J.V. and Rosenfeld, D.,
The Bodélé depression: a single spot in the Sahara that provides most of the mineral dust
to the Amazon forest, Environ. Res. Lett., 1, 014005. doi: 10.1088/1748-9326/1/1/014005.
Laurent, B., Marticorena, B., Bergametti, G., Leon, J.F. and Mahowald, N.M., 2008. Modeling
mineral dust emissions from the Sahara desert using new surface properties and soil database,
J. Geophys. Res., 113, D14218, doi: 10.1029/2007JD009484.
LIVAS, 2013. LIVAS Lidar Climatology of Vertical Aerosol Structure for Space-Based Lidar Simulation
Studies, Final Report Submitted: ESTEC Contract No. 4000104106/11/NL/FF/fk. 1-211.