Factors behind the contribution of water to aerosol optical depth: Relative humidity
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Author
Date
2016-06-14
Department
Major/Subject
Energiatieteet
Mcode
F3002
Degree programme
Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
ix + 50
Series
Abstract
The discrepancies in the aerosol water content between the current aerosol models are noticeable. There are three probable sources for the disagreements: the differences in the dry particle size, hygroscopicity and relative humidity. This work focuses on the effects of the relative humidity. In this work, the relative humidities of Atmospheric Infrared Sounder, an atmospheric model ECHAM-HAMMOZ, and an atmospheric reanalysis NCEP-DOE AMIP-II R-2 are compared. The comparison includes raw relative humidity fields, as well as extinctions that can be used to analyze the effect of the relative humidity on the aerosol optical depth. In the process, the data is also cloud screened and collocated against the AIRS measurements to ensure that the data is collected in similar conditions across all the datasets. Although the global relative humidity averages are found to be rather close to each other in the selected datasets, strong regional differences occur. The cloud screening process is found to eliminate most of the data, affecting the accuracy of the results especially above the oceans. The extinction increases strongly when approaching the relative humidity of 100 %, and thus the difference is significant at high relative humidities even if the RH difference is low.Eroavaisuudet nykyisin käytössä olevien aerosolimallien aerosolien vesiosuuksissa ovat huomattavia. Näille eroavaisuuksille löytyy kolme todennäköistä lähdettä: erot aerosolihiukkasten kuivako'oissa, hygroskooppisuudessa ja suhteellisessa kosteudessa. Tässä työssä keskitytään suhteellisen kosteuden vaikutuksiin. Tässä työssä vertaillaan AIRS-infrapunaluotaimen, ECHAM-HAMMOZ-ilmakehämallin ja NCEP-DOE AMIP-II -uusanalyysin antamia suhteellisia kosteuksia. Suhteellisten kosteuksien avulla lasketaan myös ekstinktiot, joita voidaan hyödyntää analysoitaessa suhteellisen kosteuden vaikutusta aerosolien optiseen paksuuteen. Data käsitellään myös pilvettömäksi sekä vastaamaan luotaimen mittauksien aikoja ja paikkoja, jotta kaikki data olisi peräisin samanlaisista olosuhteista. Vaikka suhteellisten kosteuksien maailmanlaajuiset keskiarvot ovatkin lähellä toisiaan, suuriakin paikallisia eroavaisuuksia löytyy. Pilvien käsittelyn huomataan poistavan suurimman osan käytettävissä olevasta datasta vaikuttaen tulosten tarkkuuteen erityisesti merialueilla. Ekstinktio kasvaa merkittävästi lähestyttäessä sadan prosentin suhteellista kosteutta, joten ekstinktion eroavaisuudet ovat merkittävimpiä suhteellisen kosteuden ollessa suuri, vaikka suhteellisten kosteuksien erot olisivatkin pieniä.Description
Supervisor
Tuomisto, FilipThesis advisor
Arola, AnttiKokkola, Harri
Keywords
aerosols, extinction, optical depth, relative humidity
