Baranizadeh, Elham and Murphy, Benjamin N. and Julin, Jan and Falahat, Saheed and Reddington, Carly L. and Arola, Antti and Ahlm, Lars and Mikkonen, Santtu and Fountoukis, Christos and Patoulias, David and Minikin, Andreas and Hamburger, Thomas and Laaksonen, Ari and Pandis, Spyros N. and Vehkamäki, Hanna and Lehtinen, Kari E. J. and Riipinen, Ilona (2016) Implementation of state-of-the-art ternary new-particle formation scheme to the regional chemical transport model PMCAMx-UF in Europe. Geoscientific Model Development, 9, pp. 2741-2754. Copernicus Publications. doi: 10.5194/gmd-9-2741-2016. ISSN 1991-959X.
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Official URL: http://www.geosci-model-dev.net/9/2741/2016/
Abstract
The particle formation scheme within PMCAMx-UF, a three-dimensional chemical transport model, was updated with particle formation rates for the ternary H2SO4–NH3–H2O pathway simulated by the Atmospheric Cluster Dynamics Code (ACDC) using quantum chemical input data. The model was applied over Europe for May 2008, during which the EUCAARI-LONGREX (European Aerosol Cloud Climate and Air Quality Interactions–Long-Range Experiment) campaign was carried out, providing aircraft vertical profiles of aerosol number concentrations. The updated model reproduces the observed number concentrations of particles larger than 4 nm within 1 order of magnitude throughout the atmospheric column. This agreement is encouraging considering the fact that no semi-empirical fitting was needed to obtain realistic particle formation rates. The cloud adjustment scheme for modifying the photolysis rate profiles within PMCAMx-UF was also updated with the TUV (Tropospheric Ultraviolet and Visible) radiative-transfer model. Results show that, although the effect of the new cloud adjustment scheme on total number concentrations is small, enhanced new-particle formation is predicted near cloudy regions. This is due to the enhanced radiation above and in the vicinity of the clouds, which in turn leads to higher production of sulfuric acid. The sensitivity of the results to including emissions from natural sources is also discussed.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/105944/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Implementation of state-of-the-art ternary new-particle formation scheme to the regional chemical transport model PMCAMx-UF in Europe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 22 August 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Geoscientific Model Development | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.5194/gmd-9-2741-2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 2741-2754 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Copernicus Publications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1991-959X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | aerosol, new particle formation, EUCAARI, chemical transport model | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R EO - Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Atmospheric and climate research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Atmospheric Physics > Atmospheric Trace Species | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Minikin, Dr.rer.nat. Andreas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 06 Sep 2016 10:48 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 02 May 2019 14:14 |
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