view in publisher's site

Mineral dust aerosols over the Sahara: Meteorological controls on emission and transport and implications for modeling

Abstract [1] Atmospheric mineral dust has recently become an important research field in Earth system science because of its impacts on radiation, clouds, atmospheric dynamics and chemistry, air quality, and biogeochemical cycles. Studying and modeling dust emission and transport over the world's largest source region, the Sahara, is particularly challenging because of the complex meteorology and a very sparse observational network. Recent advances in satellite retrievals together with ground- and aircraft-based field campaigns have fostered our understanding of the spatiotemporal variability of the dust aerosol and its atmospheric drivers. We now have a more complete picture of the key processes in the atmosphere associated with dust emission. These cover a range of scales from (1) synoptic scale cyclones in the northern sector of the Sahara, harmattan surges and African easterly waves, through (2) low-level jets and cold pools of mesoscale convective systems (particularly over the Sahel), to (3) microscale dust devils and dusty plumes, each with its own pronounced diurnal and seasonal characteristics. This paper summarizes recent progress on monitoring and analyzing the dust distribution over the Sahara and discusses implications for numerical modeling. Among the key challenges for the future are a better quantification of the relative importance of single processes and a more realistic representation of the effects of the smaller-scale meteorological features in dust models. In particular, moist convection has been recognized as a major limitation to our understanding because of the inability of satellites to observe dust under clouds and the difficulties of numerical models to capture convective organization.

آئروسل های گرد و غبار معدنی در صحرای آفریقا: کنترل‌های هواشناسی بر انتشار و حمل و نقل و کاربردها برای مدل‌سازی

چکیده گرد و غبار معدنی جوی به تازگی به دلیل تاثیر آن بر تابش، ابرها، دینامیک و شیمی جوی، کیفیت هوا و چرخه‌های بیوژئوشیمیایی به یک زمینه تحقیقاتی مهم در علم سیستم زمین تبدیل شده‌است. مطالعه و مدل‌سازی انتشار و انتقال گرد و غبار بر روی بزرگ‌ترین منطقه منبع جهان، یعنی صحرای آفریقا، به دلیل هواشناسی پیچیده و یک شبکه مشاهده بسیار پراکنده، بسیار چالش برانگیز است. پیشرفت‌های اخیر در بازیابی ماهواره‌ای همراه با کمپین های می‌دانی مبتنی بر زمین و هواپیما، درک ما از تنوع فضایی و زمانی آیروسل های گرد و غبار و محرک‌های جوی آن را تقویت کرده‌است. اکنون تصویر کامل تری از فرآیندهای کلیدی در جو مرتبط با انتشار گرد و غبار داریم. این ها طیف وسیعی از مقیاس‌ها را پوشش می‌دهند از (۱)طوفان‌های مقیاس سینوپتیک در بخش شمالی صحرای آفریقا، امواج حرماتان و امواج شرق آفریقا، از طریق (۲)جت‌های سطح پایین و استخرهای سرد سیستم‌های همرفتی میان مقیاس (به ویژه روی ساحل)، تا (۳)توده‌های گرد و غبار مقیاس میکرو و جلدهای گرد و غبار، هر کدام با مشخصات روزانه و فصلی خاص خود. این مقاله پیشرفت‌های اخیر در نظارت و تجزیه و تحلیل توزیع گرد و غبار در صحرا را خلاصه می‌کند و در مورد مفاهیم مدل‌سازی عددی بحث می‌کند. در میان چالش‌های کلیدی برای آینده، کمی سازی بهتر اهمیت نسبی فرآیندهای منفرد و نمایش واقع‌بینانه‌تر اثرات ویژگی‌های هواشناسی در مقیاس کوچک‌تر در مدل‌های گرد و غبار است. به طور خاص، همرفت مرطوب به عنوان یک محدودیت عمده برای درک ما به دلیل ناتوانی ماهواره‌ها در مشاهده گرد و غبار در زیر ابرها و مشکلات مدل‌های عددی برای گرفتن سازمان همرفتی شناخته شده‌است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Geophysics
  • ترجمه مقاله Geophysics
  • مقاله ژئوفیزیک
  • ترجمه مقاله ژئوفیزیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.