Numerical simulation of the impact of COVID-19 lockdown on tropospheric composition and aerosol radiative forcing in Europe
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Le résumé fourni par la source
Aerosols influence the Earth's energy balance directly by modifying the radiation transfer and indirectly by altering the cloud microphysics. Anthropogenic aerosol emissions dropped considerably when the global COVID-19 pandemic resulted in severe restraints on mobility, production, and public life in spring 2020. We assess the effects of these reduced emissions on direct and indirect aerosol radiative forcing over Europe, excluding contributions from contrails. We simulate the atmospheric composition with the ECHAM5/MESSy Atmospheric Chemistry (EMAC) model in a baseline (business-as-usual) and a reduced emission scenario. The model results are compared to aircraft observations from the BLUESKY aircraft campaign performed in May–June 2020 over Europe. The model agrees well with most of the observations, except for sulfur dioxide, particulate sulfate, and nitrate in the upper troposphere, likely due to a biased representation of stratospheric aerosol chemistry and missing information about volcanic eruptions. The comparison with a baseline scenario shows that the largest relative differences for tracers and aerosols are found in the upper troposphere, around the aircraft cruise altitude, due to the reduced aircraft emissions, while the largest absolute changes are present at the surface. We also find an increase in all-sky shortwave radiation of 0.21 ± 0.05 W m −2 at the surface in Europe for May 2020, solely attributable to the direct aerosol effect, which is dominated by decreased aerosol scattering of sunlight, followed by reduced aerosol absorption caused by lower concentrations of inorganic and black carbon aerosols in the troposphere. A further increase in shortwave radiation from aerosol indirect effects was found to be much smaller than its variability. Impacts on ice crystal concentrations, cloud droplet number concentrations, and effective crystal radii are found to be negligible.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Numerical simulation of the impact of COVID-19 lockdown on tropospheric composition and aerosol radiative forcing in Europe
- Date Crossref
- 26/08/2022
- Éditeur
- Copernicus GmbH
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Max Planck Institute for Chemistry Atmospheric Chemistry Department pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Johannes Gutenberg University Mainz Institute for Physics of the Atmosphere pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Karlsruhe Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Leibniz Institute for Tropospheric Research Experimental Aerosol and Cloud Microphysics Department pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Leipzig University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Forschungszentrum Jülich pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Goethe University Frankfurt pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Cyprus Institute pays non établi dans la noticeInstitution
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Institute of Atmospheric Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of Meteorology and Climate Research pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Faculty of Physics and Earth Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Atmospheric Chemistry Department — Max Planck Institute for Chemistry, Institute for Physics of the Atmosphere — Johannes Gutenberg University Mainz et Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR), avec 9 autres affiliations.
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