Parameterization of Global Monoterpene SOA formation and Water Uptake, Based on a Near-explicit Mechanism Karl Ceulemans – Jean-François Müller – Steven.

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE.
Advertisements

Niels Chavannes MD PhD Associate Professor
Effect I-Pod op radio luisteren. Effect I-Pod op radio I-POD’s en Podcasting hot topic MP3 spelers zijn populair en worden steeds vaker geintegreerd in.
HRQoL assessment in Children with Asthma
Visie op transitie naar duurzaamheid Copernicus-instituut 17 april 2002 Jip Lenstra.
Elke 7 seconden een nieuw getal
User Centred Development
De digitale coach Het verbeteren van een plan van aanpak Steven Nijhuis, coördinator projecten FNT Deze presentatie staat op:
De digitale coach Het verbeteren van een plan van aanpak Steven Nijhuis, coördinator projecten FNT Deze presentatie staat op:
Obesitas & Schouderdystocie
anti-vortex Windmetingen Gustiness & vortex compensation.
Marcel Crok | De staat van het klimaat Lezing KNAW klimaatbrochure Seminar | Maandag 12 december | Nieuwspoort Den Haag.
Opwarming door de mens. OK. Maar is dat ERG? Wat betekent het voor Nederland (o Nederland....)?? 1) Nat, droog, stormen, malaria, etc. >>>>> Aanpassen.
Probleemgedrag, richtlijn NVVA 2008
Blended Learning. content Waarom wij e-learning hebben gebruikt Demo van de module Voorlopige resultaten van effecten op gebruikers.
Organic aerosol from the oxidation of biogenic organic compounds: a modelling study Karl Ceulemans PhD Defence 13 October 2014 Promoters: Dr. Jean-François.
Karl Ceulemans – Steven Compernolle – Jean-François Müller
Tracers for
K. Ceulemans, J.-F. Müller, S. Compernolle
Validatie en kwalificatie van een temperatuur gecontroleerde Supply Chain Gert-Jan van Diest IGZ Congres - De Nieuwe GDP Guideline Nieuwegein, 2 september.
Ondernemer in de btw René N.G. van der Paardt. Met Fuchs is de grens van het ondernemerschap wel bereikt? De vaste inrichting in de btw zou hetzelfde.
English Class 2G 1st of December 2010 It’s nice to be important, but it’s more important to be nice.
Copyright met toestemming gebruikt van Stichting Licentie © 2002 Thankyou Music 1/8 CONSUMING FIRE (Tim Hughes) 1. There must be more than this Er moet.
IR pictures Hoe goed is jouw woning?. How to assess the energetic quality of a dwelling? To know = to measure But: “De spreiding in het gasverbruik van.
Deltion College Engels A2 Lezen [Edu/001] thema: What about smoking in this B&B? can-do : kan specifieke informatie vinden en begrijpen in eenvoudig, alledaags.
Om het maar niet te vergeten… Om het maar niet te vergeten… We will not forget We will not forget
Deltion College Engels C1 Spreken [Edu/002] thema: A book that deserves to be read can-do : kan duidelijke, gedetailleerde samenvatting geven van een gelezen.
Informatievaardigheden Feedback BPE Marja Maclaine Pont Bibliotheek Wageningen UR 30 september 2010.
Wat staat er achter de blokjes? Vlgnd. dia Instructie: 1.De maker plaatst foto’s achter de blokken van elke dia. Om te spelen: 1.Bedenk (eenvoudige)
Deltion College Engels B2 Lezen [Edu/003] thema: Topical News Lessons: The Onestop Magazine can-do: kan artikelen en rapporten begrijpen die gaan over.
Deltion College Engels B2 Spreken [Edu/001] thema: What’s in the news? can-do : kan verslag doen van een gebeurtenis en daarbij meningen met argumenten.
Deltion College Engels B2 Gesprekken voeren [Edu/009] thema: ‘We’d better go to…’ can-do : kan in vertrouwde situaties actief meedoen aan discussies over.
Deltion College Engels B2 Schrijven [Edu/005] thema: Writing a hand-out can-do: kan een begrijpelijke samenvatting schrijven © Anne Beeker Alle rechten.
Deltion College Engels B2 Schrijven [Edu/002] thema: how we celebrate birthdays can-do : kan een samenhangend verhaal schrijven.
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek i-science IsFast Prof. dr. Henk Sips Program committee chairman.
Sociale ongelijkheid in het leerplichtonderwijs, met specifieke aandacht voor het secundair onderwijs Studiedag VFO/SSL - 22 november Jan Van Damme,
Deltion College Engels B2 (telefoon)gesprekken voeren[Edu/002] /subvaardigheid lezen/schrijven thema: I am so sorry for you… can-do : kan medeleven betuigen.
Telecommunicatie en Informatieverwerking UNIVERSITEIT GENT Didactisch materiaal bij de cursus Academiejaar
Kom, ga met ons mee Come, go with us. ‘Wij vertrekken nu naar het land dat de Heer ons beloofd heeft. Ga met ons mee! Je zult het goed hebben bij ons.
Spelen Instructions: 1) Verdeel klas in teams. 2) Stel een vraag aan een team. 3) Bij een goed antwoord mag er aan het rad gedraaid worden. 4) Typ het.
Wisselen?
OpleidingsCentrum voor Bowlers Clinic Appingedam KISS.
Titeldia ENTRADA: The Impact of a TTL Change at the TLD Level Maarten Wullink| DNS-OARC Spring 2016 workshop March 31 st 2016.
Center of Entrepreneurship Value050 en Incubator Cube050 Welkom en introductie Cube050 Innovatiebrief Cube050 Ozo Media Water & Energy Solutions Honours.
Technological choices for achieving the EU-objectives on climate change and renewable energy in Belgium, a sensitivity analysis. Wouter Nijs, VITO, Belgium.
Verontreiniging op Leefniveau MAQ10306: Inleiding Atmosfeer Maarten Krol Hoofdstuk 15.
1 functie Presentation TEEB-stad tool The value of green infrastructure in cities Lian Merkx Platform31.
The Research Process: the first steps to start your reseach project. Graduation Preparation
Association between Advanced Glycation End products
Key Process Indicator Sonja de Bruin
Verontreiniging op Leefniveau
Welkom in de Top-2000 kerkdienst
Social benefits, residence permits and more ….
Genomic Selection in Dairy Cattle
Inhoudsopgave Fasering Product Clearing & Settlement
Sector, Firm Size and ICT investments
The VVS WVS Introduced 13 - May -2006
Delft University of Technology
De taaltaak
Direct NO2 emissions: the state of knowlegde and consequences
<Typ titel via Beeld, Koptekst en voettekst, Koptekst>
VOS-identificatie en kwantitatieve bepaling d.m.v. gaschromatografie
Crohn’s Disease and medicinal cannabis oil A WORKING PROTOCOL
Introduction of second Rijkswaterstaat Pilot Asses further improvements of the HIJ barrier in relation to system of HIJ Welcome, my name is Pim Neefjes.
R&D Satellite Accounts in the Netherlands OECD-NAWP 3-5 October 2007
English 23 April 2018.
Meaning maning by public leaders in times of crisis
Leerlingen zeiden: “Je MOET hem loslaten
Transcript van de presentatie:

Parameterization of Global Monoterpene SOA formation and Water Uptake, Based on a Near-explicit Mechanism Karl Ceulemans – Jean-François Müller – Steven Compernolle – Jenny Stavrakou Belgian Institute for Space Aeronomy, Brussels, Belgium ACM Conference, Davis, 2010

Secondary Organic Aerosol modeling SOA in smog chambers Detailed SOA box modelsParameter models Atmospheric aerosols Aerosol in Global models ??? Explicit models too large, many model uncertainties

Do smog chambers represent atmospheric SOA well? Photochemical aging? SOA in smog chambers Detailed SOA box models Parameter model + online aging scheme Atmospheric aerosols Aerosol in Global models ?? = +OH Parameters from box model simulations

Outline BOREAM: Near-explicit model for α-pinene SOA 10-product model parameterization including aging Water uptake Global modelling

BOREAM : explicit model for α -pinene SOA Gas phase reaction model with additional generic chemistry and aerosol formation module reactions, 2500 compounds Using KPP solver Capouet et al. (2008), Ceulemans et al. (2010)

Explicit chemistry Based on advanced theoretical calculations and SARs Oxidation by OH, O 3 and NO 3 Oxidation products react with OH or photolyse (now also in aerosol phase)

Model performance: Photo-oxidation two low-NO x experiments (Ng et al. 2007) most SOA yields within factor 2

10-product parameter model 5 scenarios: ◦ OH (low and high-NO x ) ◦ O 3 (low and high-NO x ) ◦ NO 3 (high-NO x ) Products fit to full model simulations with aging Diurnal cycle for VOC, OH, HO 2 and O 3 ; deposition SOA equilibrium after 12 days

Two-product model parameterizations Odum (1996) Y : SOA mass yield M 0 : absorbing organic mass α i : mass stoichiometric coefficient of product i K i : Pankow (1994) absorption equilibrium constant

Temperature dependence of parameters Absorption equilibrium constant: Stoichiometric coefficient 0°C 30°C

10-product model parameters scenarioproduct m 3 µ g -1 kJ mol -1 α-pinene + OH, low NOx α-pinene + OH, high NOx α-pinene + O 3, low NOx α-pinene + O 3, high NOx α-pinene + NO 3 high NOx Reactions

10-product model curves at 298K More SOA in low-NO x than in high-NO x (factor 8 difference) α -pinene + OH leads to more SOA than α -pinene + O 3

Why more SOA in low than high-NO x ? High-NO x Low-NO x Hydroperoxides (condensable) Peroxy acyl nitrates nitrates More decompositions More volatile products

Verification at intermediate NO x Full model parameter model (modified)

Sensitivity to photolysis and oxidants Not accounting for photolysis of SOA during aging Accumulation of condensables very high yields Not very sensitive to chosen OH or HO 2

Comparison with other parameterizations Low-NO x : Yields in this study are higher than for others, ◦ Aging impact ◦ Very low-NO x But, also high yields in Ng et al. (2007) High-NO x : similar to Presto et al. (2005) T = 298 K

Water uptake Parameterizations were obtained for dry conditions Water uptake ◦ increases molecule number absorbing phase more condensation organic compounds ◦ Non-ideality effects Activity coefficients correct for non-ideality

Fitted activity coefficients against BOREAM, (impact water non-ideality on organic fraction)

Impact of water uptake on SOA Significant increase of SOA due to water Good agreement between full and parameter model Constant activity coefficients cause errors at high RH

Global Modeling Using global CTM IMAGESv2 (Stavrakou et al. 2009) Parameter model α -pinene used for SOA from all monoterpenes Other types of Organic Aerosol: ◦ Isoprene: Henze and Seinfeld (2006) ◦ Sesquiterpenes: Griffin et al.(1999) ◦ Aromatics: Henze et al. (2008) ◦ Small dicarbonyls (cloud processing and aqueous aerosol): Stavrakou et al. (2009) POA: non-volatile (Bond et al. 2004, Van der Werf et al. 2006)

Results U Global SOA production (Tg/year) Images No water Images With water Henze et al. (2008) Tsigarid is (2007) Pye et al. (2010) Farina et al. (2010) Monoterpenes Sesquiterpenes Isoprene Aromatics *1.6 Dicarbonyls Total SOA POA source* *81 SOA burden(Tg) Lifetime (days)

Global model results (July 2004) Monoterpene SOA (μg m -3 )fraction of total OA (%) Total OA (μg m -3 )Total SOA (μg m -3 )

Modeled impact of water uptake on surface OA concentratios

Results Comparisons with observations: U.S. too large seasonal variation of OC in Eastern US MEGAN emissions might be overestimated by a factor of 2 in Eastern US (Warneke et al., 2010; Stavrakou et al., 2010) water uptake: mostly associated with isoprene SOA, highly uncertain

Comparisons with observations (cont.)

Summary 10-product model fit to explicit box model BOREAM including aging Low-NO x SOA higher than previous parameterizations based on smog chambers (impact aging) Photolysis of compounds in aerosol phase important Global modeling with IMAGESv2 ◦ Higher SOA than in most previous studies ( Tg/a) ◦ Monoterpenes : 20 Tg/a ◦ Water uptake significantly increases SOA ◦ Agreement over US: reasonable, but underestimations in winter Still wide spread in SOA for global models

Thank you for your attention!

α-pinene + O 3 and pinonaldehyde chemistry