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On the role of trend and variability in the hydroxyl radical (OH) in the global methane budget

Zhao, Yuanhong und Saunois, Marille und Bousquet, Philippe und Lin, Xin und Berchet, Antoine und Hegglin, Michaela I. und Canadell, Josep G. und Jackson, Robert B. und Deushi, Makoto und Jöckel, Patrick und Kinnison, Douglas und Kirner, Ole und Strode, Sarah und Tilmes, Simone und Dlugokencky, Edward J. und Zheng, Bo (2020) On the role of trend and variability in the hydroxyl radical (OH) in the global methane budget. Atmospheric Chemistry and Physics (ACP), 20 (21), Seiten 13011-13022. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-20-13011-2020. ISSN 1680-7316.

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Offizielle URL: https://acp.copernicus.org/articles/20/13011/2020/

Kurzfassung

Decadal trends and interannual variations in the hydroxyl radical (OH), while poorly constrained at present, are critical for understanding the observed evolution of atmospheric methane (CH4). Through analyzing the OH fields simulated by the model ensemble of the Chemistry–Climate Model Initiative (CCMI), we find (1) the negative OH anomalies during the El Niño years mainly corresponding to the enhanced carbon monoxide (CO) emissions from biomass burning and (2) a positive OH trend during 1980–2010 dominated by the elevated primary production and the reduced loss of OH due to decreasing CO after 2000. Both two-box model inversions and variational 4D inversions suggest that ignoring the negative anomaly of OH during the El Niño years leads to a large overestimation of the increase in global CH4 emissions by up to 10 ± 3 Tg yr−1 to match the observed CH4 increase over these years. Not accounting for the increasing OH trends given by the CCMI models leads to an underestimation of the CH4 emission increase by 23 ± 9 Tg yr−1 from 1986 to 2010. The variational-inversion-estimated CH4 emissions show that the tropical regions contribute most to the uncertainties related to OH. This study highlights the significant impact of climate and chemical feedbacks related to OH on the top-down estimates of the global CH4 budget.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/137288/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:On the role of trend and variability in the hydroxyl radical (OH) in the global methane budget
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Zhao, YuanhongLaboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, LSCE-IPSL (CEA-CNRS-UVSQ), Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Saunois, MarilleLaboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, LSCE-IPSL (CEA-CNRS-UVSQ), Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bousquet, PhilippeLaboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, LSCE-IPSL (CEA-CNRS-UVSQ), Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lin, XinLaboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, LSCE-IPSL (CEA-CNRS-UVSQ), Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, Francehttps://orcid.org/0000-0002-0605-6430NICHT SPEZIFIZIERT
Berchet, AntoineLaboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, LSCE-IPSL (CEA-CNRS-UVSQ), Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, Francehttps://orcid.org/0000-0001-6709-0125NICHT SPEZIFIZIERT
Hegglin, Michaela I.2Department of Meteorology, University of Reading, Earley Gate, Reading, RG6 6BB, United Kingdomhttps://orcid.org/0000-0003-2820-9044NICHT SPEZIFIZIERT
Canadell, Josep G.Global Carbon Project, CSIRO Oceans and Atmosphere, Canberra, Australian Capital Territory 2601, Australiahttps://orcid.org/0000-0002-8788-3218NICHT SPEZIFIZIERT
Jackson, Robert B.Department of Earth System Science, Woods Institute for the Environment, and Precourt Institute for Energy, Stanford University, Stanford, CA, USAhttps://orcid.org/0000-0001-8846-7147NICHT SPEZIFIZIERT
Deushi, MakotoMeteorological Research Institute, 1-1 Nagamine, Tsukuba, Ibaraki, 305-0052, JapanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jöckel, PatrickDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-8964-1394NICHT SPEZIFIZIERT
Kinnison, DouglasAtmospheric Chemistry Observations and Modeling Laboratory, National Center for Atmospheric Research, 3090 Center Green Drive, Boulder, CO, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kirner, OleSteinbuch Centre for Computing, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-5668-6177NICHT SPEZIFIZIERT
Strode, SarahNASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, USAhttps://orcid.org/0000-0002-8103-1663NICHT SPEZIFIZIERT
Tilmes, SimoneAtmospheric Chemistry Observations and Modeling Laboratory, National Center for Atmospheric Research, 3090 Center Green Drive, Boulder, CO, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dlugokencky, Edward J.Global Monitoring Division, NOAA Earth System Research Laboratory, Boulder, CO, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zheng, BoLaboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement, LSCE-IPSL (CEA-CNRS-UVSQ), Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, Francehttps://orcid.org/0000-0001-8344-3445NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:6 November 2020
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:20
DOI:10.5194/acp-20-13011-2020
Seitenbereich:Seiten 13011-13022
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7316
Status:veröffentlicht
Stichwörter:EMAC. MESSy. CCMI. Chemistry Climate Modelling. hydroxyl radical, methane, global modelling, methane budget, variability
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 - Projekt Klimarelevanz von atmosphärischen Spurengasen, Aerosolen und Wolken, R - Atmosphären- und Klimaforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Erdsystem-Modellierung
Hinterlegt von: Jöckel, Dr. Patrick
Hinterlegt am:09 Nov 2020 07:55
Letzte Änderung:09 Nov 2020 07:55

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