SCOPUS
SCIE
Future ozone and oxidants change under the RCP scenarios
저자
Kim, Minjoong J. ; Park, Rokjin J. ; Ho, Chang-Hoi ; Woo, Jung-Hun ; Choi, Ki-Chul ; Song, Chang-Keun ; Lee, Jae-Bum
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2015
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
103-115(13쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>We investigate ozone air quality changes in 2050 caused by global changes in climate and anthropogenic emissions of ozone precursors by using a global chemical transport model driven by meteorological fields from a general circulation model. We use projected emissions based on the Representative Concentration Pathway (RCP) scenarios and conduct model simulations to quantify the effects of climate and emission changes on future air quality, focusing on ozone in surface air. Our model results show that annual mean concentrations of surface ozone will be lower in 2050 relative to 2000 by −3.3, −3.7, and −4.2 ppbv under RCP6.0, RCP4.5, and RCP2.6, respectively. In contrast, the RCP8.5 projection results in a slight increase of 2.1 ppbv caused by a methane increase. The ozone reductions are driven primarily by decreases in NO<SUB>x</SUB> emission, which dominate the climate penalty on ozone driven by temperature increases. We also estimate the effect of 21st century climate change on ozone air quality, assuming no changes in anthropogenic emissions of ozone precursors in the future. We further use a statistical method to analyze the results in order to quantify the effect of each meteorological variable change on ozone concentration in summer. Temperature increase is found to result in ozone increases of up to 2.2 ppbv over land. Ozone over the oceans, however, is largely reduced with specific humidity increase, particularly in the Northern Hemisphere, where the ozone concentration decreases by 0.8 ppbv. We find that future increases in natural NO<SUB>x</SUB> emissions from lightning and soil make an important contribution to the formation of nitric acid and might seriously offset future decreases in nitrogen deposition caused by anthropogenic NO<SUB>x</SUB> emission reduction.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> We developed a new linking tool between GEOS-Chem and CESM. </LI> <LI> We investigate ozone air quality changes in 2050 relative to 2000. </LI> <LI> Annual surface ozone changes in 2050 are −4.2–+2.1 ppbv under RCP scenarios. </LI> <LI> Natural NO<SUB>x</SUB> emissions might seriously affect future nitrogen deposition. </LI> </UL> </P>
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