Bieser, Johannes and Slemr, Franz and Ambrose, Jesse and Brenninkmeijer, C.A. and Brooks, Steve and Dastoor, Ashu and DeSimone, Francesco and Ebinghaus, Ralf and Gencarelli, Christian N. and Geyer, Beate and Gratz, Lynne and Hedgecock, Jan M. and Jaffe, Daniel and Kelley, Paul and Lin, Che-Jen and Jaegle, Lyatt and Matthias, Volker and Ryjkov, Andrej and Selin, Noelle and Song, Shaojie and Travnikov, Oleg and Weigelt, A. and Luke, Winston and Ren, Xinrong and Zahn, Andreas and Yang, Xin and Zhu, Yun and Pirrone, Nicola (2017) Multi-model study of mercury dispersion in the atmosphere: vertical and interhemispheric distribution of mercury species. Atmospheric Chemistry and Physics (ACP), 17, pp. 6925-6955. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-17-6925-2017. ISSN 1680-7316.
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16MB |
Official URL: http://www.atmos-chem-phys.net/17/6925/2017/
Abstract
Atmospheric chemistry and transport of mercury play a key role in the global mercury cycle. However, there are still considerable knowledge gaps concerning the fate of mercury in the atmosphere. This is the second part of a model intercomparison study investigating the impact of atmospheric chemistry and emissions on mercury in the atmosphere. While the first study focused on ground-based observations of mercury concentration and deposition, here we investigate the vertical and interhemispheric distribution and speciation of mercury from the planetary boundary layer to the lower stratosphere. So far, there have been few model studies investigating the vertical distribution of mercury, mostly focusing on single aircraft campaigns. Here, we present a first comprehensive analysis based on various aircraft observations in Europe, North America, and on intercontinental flights. The investigated models proved to be able to reproduce the distribution of total and elemental mercury concentrations in the troposphere including interhemispheric trends. One key aspect of the study is the investigation of mercury oxidation in the troposphere. We found that different chemistry schemes were better at reproducing observed oxidized mercury patterns depending on altitude. High concentrations of oxidized mercury in the upper troposphere could be reproduced with oxidation by bromine while elevated concentrations in the lower troposphere were better reproduced by OH and ozone chemistry. However, the results were not always conclusive as the physical and chemical parameterizations in the chemistry transport models also proved to have a substantial impact on model results.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/113234/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Multi-model study of mercury dispersion in the atmosphere: vertical and interhemispheric distribution of mercury species | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Atmospheric Chemistry and Physics (ACP) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 17 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.5194/acp-17-6925-2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 6925-6955 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Copernicus Publications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1680-7316 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | mercury, transport modelling, aircraft measurements | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Transport System | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | V VS - Verkehrssystem | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | V - Verkehrsentwicklung und Umwelt II (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Atmospheric Physics Institute of Atmospheric Physics > Earth System Modelling | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Ponater, Dr.rer.nat. Michael | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 17 Jul 2017 10:29 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 30 Jan 2024 13:10 |
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