Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Quantifying Black Carbon Mixing State Heterogeneity Using a Machine Learning Model

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
6Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn, gb, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract The climate impact of black carbon (BC) is strongly sensitive to the mass ratio of non‐BC coatings to BC (R BC ). However, current global climate models (GCMs) typically assume a uniform composition within individual BC‐containing particle populations, neglecting the significant particle‐to‐particle R BC heterogeneity. To address this, we train a machine learning (ML) emulator using high‐fidelity particle‐resolved model (PartMC‐MOSAIC) simulations, and then integrate the ML emulator with the Community Atmosphere Model version 6 (CAM6) to quantify global R BC distributions. By integrating k‐means clustering with multi‐metric cross‐validation on PartMC‐MOSAIC data, we identify three distinct patterns corresponding to progressive aging: long‐tailed (fresh BC), bimodal (transitional BC), and unimodal (aged BC), accurately fitted using Gamma, Bi‐Gaussian, and Gaussian functions, respectively. Our trained ML emulator predicts both the R BC pattern categories (81% overall accuracy) and their specific function parameters with coefficients of determination ( R 2 ) above 0.62 for all the parameters. We utilize offline CAM6 outputs to drive the ML emulator for global predictions, yielding R BC distributions highly consistent with multi‐site field observations ( R 2 > 0.74). Ultimately, global quantification reveals three distinct regimes with the following occurrence frequencies: the bimodal regime (16%) with the strongest heterogeneity (coefficient of variation, CV > 1), the unimodal distribution (70%) with the highest homogeneity (CV < 0.4), and the long‐tailed regime (14%, CV < 0.6). This study establishes a robust ML framework for BC mixing state heterogeneity, providing a critical tool for improving BC parameterizations and radiative forcing assessments within GCMs.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Quantifying Black Carbon Mixing State Heterogeneity Using a Machine Learning Model
Date Crossref
09/09/2026
Éditeur
American Geophysical Union (AGU)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Atmospheric chemistry and aerosolsToxic Organic Pollutants ImpactMarine and coastal ecosystems

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.