Isoprene nitrates drive new particle formation in Amazon’s upper troposphere
Joachim Curtius
(1)
,
Martin Heinritzi
(1)
,
Lisa J Beck
(1)
,
Mira L Pöhlker
(2, 3)
,
Nidhi Tripathi
(4)
,
Bianca E Krumm
(4)
,
Philip Holzbeck
(4)
,
Clara M Nussbaumer
(4)
,
Lianet Hernández Pardo
(1)
,
Thomas Klimach
(4)
,
Konstantinos Barmpounis
(5, 4)
,
Simone T Andersen
(4)
,
Roman Bardakov
(6, 7)
,
Birger Bohn
(8)
,
Micael A Cecchini
(9)
,
Jean-Pierre Chaboureau
(10)
,
Thibaut Dauhut
(10)
,
Dirk Dienhart
(4)
,
Raphael Dörich
(4)
,
Achim Edtbauer
(4)
,
Andreas Giez
(11)
,
Antonia Hartmann
(4)
,
Bruna A Holanda
(4)
,
Philipp Joppe
(4, 12)
,
Katharina Kaiser
(4)
,
Timo Keber
(1)
,
Hannah Klebach
(1)
,
Ovid O Krüger
(4)
,
Andreas Kürten
(1)
,
Christian Mallaun
(11)
,
Daniel Marno
(4)
,
Monica Martinez
(4)
,
Carolina Monteiro
(4)
,
Carolina Nelson
(4)
,
Linda Ort
(4)
,
Subha S Raj
(4)
,
Sarah Richter
(1)
,
Akima Ringsdorf
(4)
,
Fabio Rocha
(13)
,
Mario Simon
(1)
,
Sreedev Sreekumar
(4)
,
Anywhere Tsokankunku
(4)
,
Gabriela R Unfer
(2, 4, 14)
,
Isabella D Valenti
(9, 14)
,
Nijing Wang
(4)
,
Andreas Zahn
(15)
,
Marcel Zauner-Wieczorek
(1)
,
Rachel I Albrecht
(9)
,
Meinrat O Andreae
(4, 16, 17)
,
Paulo Artaxo
(18)
,
John N Crowley
(4)
,
Horst Fischer
(4)
,
Hartwig Harder
(4)
,
Dirceu L Herdies
(13)
,
Luiz a T Machado
(4, 19)
,
Christopher Pöhlker
(4)
,
Ulrich Pöschl
(4)
,
Anna Possner
(1)
,
Andrea Pozzer
(4, 20)
,
Johannes Schneider
(4)
,
Jonathan Williams
(4, 20)
,
Jos Lelieveld
(4, 20)
1
Goethe University Frankfurt
2 TROPOS - Leibniz Institute for Tropospheric Research
3 LIM - Leipziger Institut für Meteorologie
4 MPIC - Max Planck Institute for Chemistry
5 TROPOS - Leibniz-Institut für Troposphärenforschung
6 Department of Environmental Science [Stockholm]
7 Bolin Centre for Climate Research
8 FZJ - Forschungszentrum Jülich GmbH | Centre de recherche de Jülich | Jülich Research Centre
9 Instituto de Geociências [São Paulo]
10 LAERO - Laboratoire d'aérologie
11 DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
12 IPA - Institute for Atmospheric Physics [Mainz]
13 INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
14 INPA - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia = National Institute of Amazonian Research
15 IMK - Institute for Meteorology and Climate Research
16 KSU - King Saud University [Riyadh]
17 SIO - UC San Diego - Scripps Institution of Oceanography
18 USP - Universidade de São Paulo = University of São Paulo
19 IFUSP - Instituto de Fisica da Universidade de São Paulo
20 CyI - Cyprus Institute
2 TROPOS - Leibniz Institute for Tropospheric Research
3 LIM - Leipziger Institut für Meteorologie
4 MPIC - Max Planck Institute for Chemistry
5 TROPOS - Leibniz-Institut für Troposphärenforschung
6 Department of Environmental Science [Stockholm]
7 Bolin Centre for Climate Research
8 FZJ - Forschungszentrum Jülich GmbH | Centre de recherche de Jülich | Jülich Research Centre
9 Instituto de Geociências [São Paulo]
10 LAERO - Laboratoire d'aérologie
11 DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
12 IPA - Institute for Atmospheric Physics [Mainz]
13 INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
14 INPA - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia = National Institute of Amazonian Research
15 IMK - Institute for Meteorology and Climate Research
16 KSU - King Saud University [Riyadh]
17 SIO - UC San Diego - Scripps Institution of Oceanography
18 USP - Universidade de São Paulo = University of São Paulo
19 IFUSP - Instituto de Fisica da Universidade de São Paulo
20 CyI - Cyprus Institute
Joachim Curtius
- Fonction : Auteur
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Martin Heinritzi
- Fonction : Auteur
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Lisa J Beck
- Fonction : Auteur
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Mira L Pöhlker
- Fonction : Auteur
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Nidhi Tripathi
- Fonction : Auteur
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Bianca E Krumm
- Fonction : Auteur
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Philip Holzbeck
- Fonction : Auteur
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Clara M Nussbaumer
- Fonction : Auteur
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Simone T Andersen
- Fonction : Auteur
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Birger Bohn
- Fonction : Auteur
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Micael A Cecchini
- Fonction : Auteur
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Jean-Pierre Chaboureau
- Fonction : Auteur
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Thibaut Dauhut
- Fonction : Auteur
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Dirk Dienhart
- Fonction : Auteur
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Achim Edtbauer
- Fonction : Auteur
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Andreas Giez
- Fonction : Auteur
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Antonia Hartmann
- Fonction : Auteur
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Bruna A Holanda
- Fonction : Auteur
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Philipp Joppe
- Fonction : Auteur
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Katharina Kaiser
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1465602
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Hannah Klebach
- Fonction : Auteur
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Ovid O Krüger
- Fonction : Auteur
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Christian Mallaun
- Fonction : Auteur
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Daniel Marno
- Fonction : Auteur
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Monica Martinez
- Fonction : Auteur
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Carolina Monteiro
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Carolina Nelson
- Fonction : Auteur
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Linda Ort
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Sarah Richter
- Fonction : Auteur
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Akima Ringsdorf
- Fonction : Auteur
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Sreedev Sreekumar
- Fonction : Auteur
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Anywhere Tsokankunku
- Fonction : Auteur
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Nijing Wang
- Fonction : Auteur
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Andreas Zahn
- Fonction : Auteur
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Rachel I Albrecht
- Fonction : Auteur
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Meinrat O Andreae
- Fonction : Auteur
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Paulo Artaxo
- Fonction : Auteur
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John N Crowley
- Fonction : Auteur
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Dirceu L Herdies
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Luiz a T Machado
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Christopher Pöhlker
- Fonction : Auteur
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Ulrich Pöschl
- Fonction : Auteur
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Andrea Pozzer
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Johannes Schneider
- Fonction : Auteur
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Jonathan Williams
- Fonction : Auteur
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Jos Lelieveld
- Fonction : Auteur
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Résumé
New particle formation (NPF) in the tropical upper troposphere is a globally important source of atmospheric aerosols 1–4 . It is known to occur over the Amazon basin, but the nucleation mechanism and chemical precursors have yet to be identified 2 . Here we present comprehensive in situ aircraft measurements showing that extremely low-volatile oxidation products of isoprene, particularly certain organonitrates, drive NPF in the Amazonian upper troposphere. The organonitrates originate from OH-initiated oxidation of isoprene from forest emissions in the presence of nitrogen oxides from lightning. Nucleation bursts start about 2 h after sunrise in the outflow of nocturnal deep convection, producing high aerosol concentrations of more than 50,000 particles cm − 3 . We report measurements of characteristic diurnal cycles of precursor gases and particles. Our observations show that the interplay between biogenic isoprene, deep tropical convection with associated lightning, oxidation photochemistry and the low ambient temperature uniquely promotes NPF. The particles grow over time, undergo long-range transport and descend through subsidence to the lower troposphere, in which they can serve as cloud condensation nuclei (CCN) that influence the Earth’s hydrological cycle, radiation budget and climate 1,4–8 .
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
---|---|
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