1. Recent ozone trends in the Chinese free troposphere: role of the local emission reductions and meteorology
- Author
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G. Dufour, D. Hauglustaine, Y. Zhang, M. Eremenko, Y. Cohen, A. Gaudel, G. Siour, M. Lachatre, A. Bense, B. Bessagnet, J. Cuesta, J. Ziemke, V. Thouret, B. Zheng, Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA (UMR_7583)), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), 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), Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics (MERMAID), 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), Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES), University of Colorado [Boulder]-National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Laboratoire d'aérologie (LAERO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - 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- Subjects
Ozone Monitoring Instrument ,[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere ,Atmospheric Science ,Ozone ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Physics ,QC1-999 ,010501 environmental sciences ,Infrared atmospheric sounding interferometer ,Atmospheric sciences ,01 natural sciences ,Microwave Limb Sounder ,Troposphere ,chemistry.chemical_compound ,Chemistry ,chemistry ,13. Climate action ,Environmental science ,Tropospheric ozone ,Emission inventory ,[SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment ,QD1-999 ,NOx ,0105 earth and related environmental sciences - Abstract
Free tropospheric ozone (O3) trends in the Central East China (CEC) and export regions are investigated for 2008–2017 using the IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer) O3 observations and the LMDZ-OR-INCA model simulations, including the most recent Chinese emission inventory. The observed and modelled trends in the CEC region are −0.07 ± 0.02 and −0.08 ± 0.02 DU yr−1, respectively, for the lower free troposphere (3–6 km column) and −0.05 ± 0.02 and −0.06 ± 0.02 DU yr−1, respectively, for the upper free troposphere (6–9 km column). The statistical p value is smaller to 0.01 for all the derived trends. A good agreement between the observations and the model is also observed in the region, including the Korean Peninsula and Japan and corresponding to the region of pollution export from China. Based on sensitivity studies conducted with the model, we evaluate, at 60 % and 52 %, the contribution of the Chinese anthropogenic emissions to the trend in the lower and upper free troposphere, respectively. The second main contribution to the trend is the meteorological variability (34 % and 50 %, respectively). These results suggest that the reduction in NOx anthropogenic emissions that has occurred since 2013 in China led to a decrease in ozone in the Chinese free troposphere, contrary to the increase in ozone at the surface. We designed some tests to compare the trends derived by the IASI observations and the model to independent measurements, such as the In-service Aircraft for a Global Observing System (IAGOS) or other satellite measurements (Ozone Monitoring Instrument (OMI)/Microwave Limb Sounder (MLS)). These comparisons do not confirm the O3 decrease and stress the difficulty in analysing short-term trends using multiple data sets with various sampling and the risk of overinterpreting the results.
- Published
- 2021