Schätzung der troposphärischen Ozonverteilung im Sommer über Nordamerika durch Assimilation von Beobachtungen des Tropospheric Emission Spectrometer

Wir assimilieren Ozon- und CO-Retrievals vom Tropospheric Emission Spectrometer (TES) für Juli und August 2006 in die Modelle GEOS‐Chem und AM2‐Chem. Wir zeigen, dass das raum-zeitliche Sampling der TES-Messungen ausreicht, um die troposphärische Ozonverteilung in den Modellen trotz ihrer unterschiedlichen chemischen und Transportmechanismen zu beschränken. Die Assimilation von TES-Daten verringert die durchschnittlichen Unterschiede im Ozon zwischen den Modellen von fast 8 ppbv auf 1,5 ppbv. Die Unterschiede zwischen den mittleren Modellprofilen und Ozonsonde-Daten über Nordamerika werden von fast 30 % auf unter 5 % für GEOS‐Chem reduziert und von 40 % auf unter 10 % für AM2‐Chem, unterhalb von 200 hPa. Die absoluten Abweichungen sind in der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre (UT/LS) größer und steigen auf 10 % bzw. 30 % in GEOS‐Chem und AM2‐Chem bei 200 hPa. Die größere Abweichung in der UT/LS spiegelt den Einfluss des räumlichen Samplings von TES, die vertikale Glättung der TES-Retrievals und die grobe vertikale Auflösung der Modelle wider. Die größte Diskrepanz im Ozon zwischen den Modellen ist mit dem Ozonmaximum über dem Südosten der USA verbunden. Die Assimilation verringert die durchschnittliche Abweichung zwischen den Modellen in dieser Region von 26 auf 16 ppbv. In GEOS‐Chem gibt es einen Anstieg von etwa 11 ppbv in der oberen Troposphäre, was mit dem Anstieg des Ozons übereinstimmt, der in einer früheren Studie mit GEOS‐Chem unter Verwendung einer verbesserten Schätzung der Blitz-NOx-Emissionen über den USA erzielt wurde. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Assimilation von TES-Beobachtungen in Modelle der troposphärischen Chemie und des Transports eine verbesserte Beschreibung des freien troposphärischen Ozons liefert.