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Spatio-temporal monitoring by ground-based and air-and space-borne lidars of a moderate Saharan dust event affecting southern Europe in June 2013 in the framework of the ADRIMED/ChArMEx campaign

Authors :
Véronique Pont
Juan L. Guerrero-Rascado
Pasquale Burlizzi
Giuseppe D'Amico
Patrick Augustin
Gelsomina Pappalardo
Lucia Mona
María José Granados-Muñoz
Antonella Boselli
Adolfo Comerón
Nicola Spinelli
Julien Totems
Juan Antonio Bravo-Aranda
Gloria Titos
Jacques Pelon
Simona Scollo
Francesc Rocadenbosch
François Dulac
Jean-François Léon
Aldo Amodeo
M.R. Perrone
Marc Mallet
Constantino Muñoz-Porcar
Ruben Barragan
Philippe Dubuisson
Patrick Chazette
Lucas Alados-Arboledas
Xudi Wang
Alejandro Rodríguez-Gómez
Giuseppe Leto
F. Madonna
Michaël Sicard
R. Zanmar Sanchez
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions
Universitat Politècnica de Catalunya. CTE-CRAE - Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l'Espai
Universitat Politècnica de Catalunya. RSLAB - Grup de Recerca en Teledetecció
Barragan, R.
Sicard, M.
Totems, J.
Léon, J. F.
Dulac, F.
Mallet, M.
Pelon, J.
Alados-Arboledas, L.
Amodeo, A.
Augustin, P.
Boselli, A.
Bravo-Aranda, J. A.
Burlizzi, P.
Chazette, P.
Comerón, A.
D’Amico, G.
Dubuisson, P.
Granados-Muñoz, M. J.
Leto, G.
Guerrero-Rascado, J. L.
Madonna, F.
Mona, L.
Muñoz-Porcar, C.
Pappalardo, G.
Perrone, M. R.
Pont, V.
Rocadenbosch, F.
Rodriguez-Gomez, A.
Scollo, S.
Spinelli, N.
Titos, G.
Wang, X.
Sanchez, R. Zanmar
Remote Sensing Laboratory [Barcelona] (RSLab)
Universitat Politècnica de Catalunya [Barcelona] (UPC)
Ciències i Tecnologies de l’Espai - Centre de Recerca de l’Aeronàutica i de l’Espai (CTE-CRAE/IEEC)
Universitat Politècnica de Catalunya [Barcelona] (UPC)-Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC-CSIC)
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)
Laboratoire d'aérologie (LAERO)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre national de recherches météorologiques (CNRM)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
TROPO - LATMOS
Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Instituto Interuniversitario de Investigacion del Sistema Tierra en Andalucia (IISTA-CEAMA)
Universidad de Granada = University of Granada (UGR)
Departamento de Fisica Aplicada [Granada]
Istituto di Metodologie per l'Analisi Ambientale (IMAA)
Consiglio Nazionale delle Ricerche [Potenza] (CNR)
Dipartimento di Matematica e Fisica 'Ennio de Georgi'
Università del Salento [Lecce]
Laboratoire d’Optique Atmosphérique - UMR 8518 (LOA)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania (OACT)
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - Sezione di Catania (INGV)
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
Dipartimento di Scienze Fisiche [Naples]
University of Naples Federico II = Università degli studi di Napoli Federico II
Istituto Superconduttori, Materiali Innovativi e Dispositivi (SPIN)
National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère (LPCA)
Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)
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)
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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 - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Universidad de Granada (UGR)
Università degli studi di Napoli Federico II
Consiglio Nazionale delle Ricerche [Roma] (CNR)
Alados Arboledas, L.
Bravo Aranda, J. A.
Burlizzi, Pasquale
Granados Muñoz, M. J.
Guerrero Rascado, J. L.
Muñoz Porcar, C.
Perrone, Maria Rita
Rodriguez Gomez, A.
Spinelli, Nicola
Wang, Xiaoxia
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya, instname, UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC, Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Air Quality, Atmosphere & Health, Air Quality, Atmosphere & Health, 2017, 10 (3), pp.261-285. ⟨10.1007/s11869-016-0447-7⟩, Air Quality, Atmosphere & Health, Springer, 2017, 10 (3), pp.261-285. ⟨10.1007/s11869-016-0447-7⟩, Digibug. Repositorio Institucional de la Universidad de Granada, Air quality, atmosphere & health, info:cnr-pdr/source/autori:Barragan R.; Sicard M.; Totems J.; Leon J.F.; Dulac F.; Mallet M.; Pelon J.; Alados-Arboledas L.; Amodeo A.; Augustin P.; Boselli A.; Bravo-Aranda J.A.; Burlizzi P.; Chazette P.; Comeron A.; D'Amico G.; Dubuisson P.; Granados-Munoz M.J.; Leto G.; Guerrero-Rascado J.L.; Madonna F.; Mona L.; Munoz-Porcar C.; Pappalardo G.; Perrone M.R.; Pont V.; Rocadenbosch F.; Rodriguez-Gomez A.; Scollo S.; Spinelli N.; Titos G.; Wang X.; Sanchez R.Z./titolo:Spatio-temporal monitoring by ground-based and air-and space-borne lidars of a moderate Saharan dust event affecting southern Europe in June 2013 in the framework of the ADRIMED%2FChArMEx campaign/doi:10.1007%2Fs11869-016-0447-7/rivista:Air quality, atmosphere & health (Print)/anno:2017/pagina_da:261/pagina_a:285/intervallo_pagine:261–285/volume:10

Abstract

During the ADRIMED (Aerosol Direct Radiative Impact on the regional climate in the Mediterranean region) special observation period (SOP-1a), conducted in June 2013 in the framework of the ChArMEx (Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment) project, a moderate Saharan dust event swept the Western and Central Mediterranean Basin (WCMB) from west to east during a 9-day period between 16 and 24 June. This event was monitored from the ground by six EARLINET/ACTRIS (European Aerosol Research Lidar Network/Aerosols, Clouds, and Trace gases Research Infrastructure Network) lidar stations (Granada, Barcelona, Naples, Potenza, Lecce and Serra la Nave) and two ADRIMED/ChArMEx lidar stations specially deployed for the field campaign in Cap d’en Font and Ersa, in Minorca and Corsica Islands, respectively. The first part of the study shows the spatio-temporal monitoring of the dust event during its transport over the WCMB with ground-based lidar and co-located AERONET (Aerosol Robotic Network) Sun-photometer measurements. Dust layer optical depths, Ångström exponents, coarse mode fractions, linear particle depolarization ratios (LPDRs), dust layer heights and the dust radiative forcing estimated in the shortwave (SW) and longwave (LW) spectral ranges at the bottom of the atmosphere (BOA) and at the top of the atmosphere (TOA) with the Global Atmospheric Model (GAME), have been used to characterize the dust event. Peak values of the AERONET aerosol optical depth (AOD) at 440 nm ranged between 0.16 in Potenza and 0.37 in Cap d’en Font. The associated Ångström exponent and coarse mode fraction mean values ranged from 0.43 to 1.26 and from 0.25 to 0.51, respectively. The mineral dust produced a negative SW direct radiative forcing at the BOA ranging from −56.9 to −3.5 W m−2. The LW radiative forcing at the BOA was positive, ranging between +0.3 and +17.7 W m-2. The BOA radiative forcing estimates agree with the ones reported in the literature. At the TOA, the SW forcing varied between −34.5 and +7.5 W m−2. In seven cases, the forcing at the TOA resulted positive because of the aerosol strong absorbing properties (0.83 < single-scattering albedo (SSA) < 0.96). The multi-intrusion aspect of the event is examined by means of air- and space-borne lidar measurements, satellite images and back trajectories. The analysis reported in this paper underline the arrival of a second different intrusion of mineral dust observed over southern Italy at the end of the considered period which probably results in the observed heterogeneity in the dust properties.<br />Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (project TEC2012-34575 and TEC2015-63832-P)<br />Science and Innovation (project UNPC10-4E-442)<br />Andalusia Regional Government through projects P12-RNM-2409 and P10-RNM-6299

Details

ISSN :
18739318 and 18739326
Database :
OpenAIRE
Journal :
Recercat. Dipósit de la Recerca de Catalunya, instname, UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC, Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Air Quality, Atmosphere & Health, Air Quality, Atmosphere & Health, 2017, 10 (3), pp.261-285. ⟨10.1007/s11869-016-0447-7⟩, Air Quality, Atmosphere & Health, Springer, 2017, 10 (3), pp.261-285. ⟨10.1007/s11869-016-0447-7⟩, Digibug. Repositorio Institucional de la Universidad de Granada, Air quality, atmosphere & health, info:cnr-pdr/source/autori:Barragan R.; Sicard M.; Totems J.; Leon J.F.; Dulac F.; Mallet M.; Pelon J.; Alados-Arboledas L.; Amodeo A.; Augustin P.; Boselli A.; Bravo-Aranda J.A.; Burlizzi P.; Chazette P.; Comeron A.; D'Amico G.; Dubuisson P.; Granados-Munoz M.J.; Leto G.; Guerrero-Rascado J.L.; Madonna F.; Mona L.; Munoz-Porcar C.; Pappalardo G.; Perrone M.R.; Pont V.; Rocadenbosch F.; Rodriguez-Gomez A.; Scollo S.; Spinelli N.; Titos G.; Wang X.; Sanchez R.Z./titolo:Spatio-temporal monitoring by ground-based and air-and space-borne lidars of a moderate Saharan dust event affecting southern Europe in June 2013 in the framework of the ADRIMED%2FChArMEx campaign/doi:10.1007%2Fs11869-016-0447-7/rivista:Air quality, atmosphere & health (Print)/anno:2017/pagina_da:261/pagina_a:285/intervallo_pagine:261–285/volume:10
Accession number :
edsair.doi.dedup.....9d80e7bc25b2ca15a085d9a0b67ca6e0
Full Text :
https://doi.org/10.1007/s11869-016-0447-7⟩