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

Thermospheric nitric oxide NO during solar minimum modulated by O/O2 ratio and thermospheric transport and mixing

Sinnhuber, Miriam und Arras, Christina und Bender, Stefan und Funke, Bernd und Liu, Hanli und Marsh, Daniel R. und Reddmann, Thomas und Rozanov, Eugene und Sukhodolov, Timofei und Szelag, Monika und Wissing, Jan Maik (2025) Thermospheric nitric oxide NO during solar minimum modulated by O/O2 ratio and thermospheric transport and mixing. Atmospheric Chemistry and Physics (ACP). Copernicus Publications. doi: 10.5194/egusphere-2024-2256. ISSN 1680-7316.

[img] PDF - Preprintversion (eingereichte Entwurfsversion)
3MB

Offizielle URL: https://doi.org/10.5194/egusphere-2024-2256

Kurzfassung

The formation of NO by geomagnetic activity and EUV photoionization in the upper mesosphere and lower thermosphere and its subsequent impact on ozone contributes to the natural forcing of the climate system, and is recommended to be included in chemistry-climate model experiments since CMIP6. We compare NO concentrations simulated by five high-top chemistry-climate models - WACCM-X, EMAC, HAMMONIA, WACCM-D and KASIMA - in the mesosphere and thermosphere with satellite observations during a period of low geomagnetic and solar forcing from January to December 2010. While qualitatively the latitudinal and temporal variability of NO is captured by most models, we find disagreements of several orders of magnitude in high-latitude winter. Possible reasons are explored using snapshots at 12 UT on January 9, 2010. Two processes interacting with each other are identified as likely sources of these discrepancies, quenching of N(2D) by atomic oxygen in the mid-thermosphere, and meridional transport and mixing from the mid-thermosphere to the lower thermosphere. In the mid-thermosphere, the amount of atomic oxygen available from dissociation of molecular oxygen balances N(4S) and N(2D) via quenching of N(2D). N(4S) can then be transported or mixed into the lower thermosphere, where it efficiently reduces the lifetime of NO, leading to lower values of NO there. In high-latitude winter, meridional downward-poleward transport of N(4S) from the low-and midlatitude mid-thermosphere into the high-latitude lower thermosphere modulates the NO lifetime. This transport is affected by gravity waves, and therefore depends on the models gravity wave drag schemes and resolved gravity wave spectra.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/209136/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Thermospheric nitric oxide NO during solar minimum modulated by O/O2 ratio and thermospheric transport and mixing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Sinnhuber, MiriamInstitut für Meteorologie und Klimaforschung, Karlsruher Institut für Technologie, 77344 Eggenstein-Leopoldshafen, Germanyhttps://orcid.org/0000-0002-3527-9051NICHT SPEZIFIZIERT
Arras, ChristinaSpace Geodetic Techniques, German Research Centre for Geosciences GFZ, Potsdam, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bender, StefanInstituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Granada, Spain. Gta. de la Astronomía, s/n, 18008 Granada, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Funke, BerndIAA GranadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Liu, Hanliliuh (at) ucar.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Marsh, Daniel R.School of Physics and Astronomy, University of Leeds, Leeds, UKhttps://orcid.org/0000-0001-6699-494XNICHT SPEZIFIZIERT
Reddmann, ThomasKarlsruhe Institute of Technology (KIT), Karlsruhe, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rozanov, EugenePhysikalisch-Meteoroligsches Observatorium Davos and World Radiation Center Switzerlandhttps://orcid.org/0000-0003-0479-4488NICHT SPEZIFIZIERT
Sukhodolov, TimofeiPhysikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos and World Ratiation Center, Davos, Switzerlandhttps://orcid.org/0000-0001-7100-738XNICHT SPEZIFIZIERT
Szelag, MonikaFinnish Meteorological Institute, Helsinki, FinlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wissing, Jan Maikjan.wissing (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2599-4588NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2025
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
DOI:10.5194/egusphere-2024-2256
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7316
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:thermospheric nitric oxide, thermospheric transport, high-top climate model intercomparison, quenching of (N2D)
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 - Solar-Terrestrische Physik SO
Standort: Neustrelitz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solar-Terrestrische Physik
Hinterlegt von: Wissing, Jan Maik
Hinterlegt am:05 Dez 2025 07:31
Letzte Änderung:05 Dez 2025 07:31

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

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