Schulz, Christiane und Schneider, Johannes und Holanda, Bruna A. und Appel, Oliver und Costa, Anja und de Sa, Suzane S. und Dreiling, Volker und Futterer, Daniel und Jurkat-Witschas, Tina und Klimach, Thomas und Knote, Christoph und Krämer, Martina und Martin, Scot T. und Mertes, Stephan und Pöhlker, Mira L. und Sauer, Daniel und Voigt, Christiane und Walser, Adrian und Weinzierl, Bernadett und Ziereis, Helmut und Zöger, Martin und Andreae, Meinrat O. und Artaxo, Paulo und Machado, Luiz A. T. und Pöschl, Ulrich und Wendisch, Manfred und Borrmann, Stephan (2018) Aircraft-based observations of isoprene-epoxydiol-derived secondary organic aerosol (IEPOX-SOA) in the tropical upper troposphere over the Amazon region. Atmospheric Chemistry and Physics (ACP), 18 (20), Seiten 14979-15001. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-18-14979-2018. ISSN 1680-7316.
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Offizielle URL: https://doi.org/10.5194/acp-18-14979-2018
Kurzfassung
During the ACRIDICON-CHUVA field Project (September–October 2014; based in Manaus, Brazil) aircraft-based in situ measurements of aerosol chemical composition were conducted in the tropical troposphere over the Amazon using the High Altitude and Long Range Research Aircraft (HALO), covering altitudes from the boundary layer (BL) height up to 14.4 km. The submicron non-refractory aerosol was characterized by flashvaporization/electron impact-ionization aerosol particle mass spectrometry. The results show that significant secondary organic aerosol (SOA) formation by isoprene oxidation products occurs in the upper troposphere (UT), leading to increased organic aerosol mass concentrations above 10 km altitude. The median organic mass concentrations in the UT above 10 km range between 1.0 and 2.5 µg m−3 (referring to standard temperature and pressure; STP) with interquartile ranges of 0.6 to 3.2 µg m−3 (STP), representing 78 % of the total submicron non-refractory aerosol particle mass. The presence of isoprene-epoxydiol-derived secondary organic aerosol (IEPOX-SOA) was confirmed by marker peaks in the mass spectra. We estimate the contribution of IEPOXSOA to the total organic aerosol in the UT to be about 20 %. After isoprene emission from vegetation, oxidation processes occur at low altitudes and/or during transport to higher altitudes, which may lead to the formation of IEPOX (one oxidation product of isoprene). Reactive uptake or condensation of IEPOX on preexisting particles leads to IEPOX-SOA formation and subsequently increasing organic mass in the UT. This organic mass increase was accompanied by an increase in the nitrate mass concentrations, most likely due to Ox production by lightning. Analysis of the ion ratio of NOC to NOC2 indicated that nitrate in the UT exists mainly in the form of organic nitrate. IEPOX-SOA and organic nitrates are coincident with each other, indicating that IEPOX-SOA forms in the UT either on acidic nitrate particles forming organic nitrates derived from IEPOX or on already neutralized organic nitrate aerosol particles.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/123652/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Aircraft-based observations of isoprene-epoxydiol-derived secondary organic aerosol (IEPOX-SOA) in the tropical upper troposphere over the Amazon region | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 18 Oktober 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Atmospheric Chemistry and Physics (ACP) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.5194/acp-18-14979-2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 14979-15001 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Copernicus Publications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1680-7316 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | ACRIDICON, Aerosol, HALO | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Erdbeobachtung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R EO - Erdbeobachtung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Atmosphären- und Klimaforschung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Physik der Atmosphäre > Atmosphärische Spurenstoffe Flugexperimente > Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Ziereis, Helmut | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 23 Nov 2018 13:53 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 02 Mai 2019 13:59 |
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