elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Implication of strongly increased atmospheric methane concentrations for chemistry–climate connections

Winterstein, Franziska und Tanalski, Fabian und Jöckel, Patrick und Dameris, Martin und Ponater, Michael (2019) Implication of strongly increased atmospheric methane concentrations for chemistry–climate connections. Atmospheric Chemistry and Physics, 19, Seiten 7151-7163. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-19-7151-2019. ISSN 1680-7316.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB
[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
1MB

Offizielle URL: http://www.atmos-chem-phys.net/19/7151/2019/

Kurzfassung

Methane (CH4) is the second-most important directly emitted greenhouse gas, the atmospheric concentration of which is influenced by human activities. In this study, numerical simulations with the chemistry–climate model (CCM) EMAC are performed, aiming to assess possible consequences of significantly enhanced CH4 concentrations in the Earth's atmosphere for the climate. We analyse experiments with 2×CH4 and 5×CH4 present-day (2010) mixing ratio and its quasi-instantaneous chemical impact on the atmosphere. The massive increase in CH4 strongly influences the tropospheric chemistry by reducing the OH abundance and thereby extending the CH4 lifetime as well as the residence time of other chemical substances. The region above the tropopause is impacted by a substantial rise in stratospheric water vapour (SWV). The stratospheric ozone (O3) column increases overall, but SWV-induced stratospheric cooling also leads to a enhanced ozone depletion in the Antarctic lower stratosphere. Regional patterns of ozone change are affected by modification of stratospheric dynamics, i.e. increased tropical upwelling and stronger meridional transport towards the polar regions. We calculate the net radiative impact (RI) of the 2×CH4 experiment to be 0.69 W m−2, and for the 5×CH4 experiment to be 1.79 W m−2. A substantial part of the RH is contributed by chemically induced O3 and SWV changes, in line with previous radiative forcing estimates. To our knowledge this is the first numerical study using a CCM with respect to 2- and 5-fold CH4 concentrations and it is therefore an overdue analysis as it emphasizes the impact of possible strong future CH4 emissions on atmospheric chemistry and its feedback on climate.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/128087/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Implication of strongly increased atmospheric methane concentrations for chemistry–climate connections
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Winterstein, FranziskaDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-2406-4936NICHT SPEZIFIZIERT
Tanalski, FabianDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jöckel, PatrickDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-8964-1394NICHT SPEZIFIZIERT
Dameris, MartinDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ponater, MichaelDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-9771-4733NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:19
DOI:10.5194/acp-19-7151-2019
Seitenbereich:Seiten 7151-7163
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7316
Status:veröffentlicht
Stichwörter:methane, radiative impact, chemistry-climate interaction, stratospheric ozone, stratospheric water vapour
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Verkehrssystem
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V VS - Verkehrssystem
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Transport und Klima (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre
Institut für Physik der Atmosphäre > Erdsystem-Modellierung
Hinterlegt von: Ponater, Dr.rer.nat. Michael
Hinterlegt am:28 Jun 2019 11:33
Letzte Änderung:03 Nov 2023 10:04

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.