Seasonal and diurnal variability in O3, black carbon, and CO measured at the Rwanda Climate Observatory

التباين الموسمي واليومي في O3 والكربون الأسود وCO المقاسة في مرصد رواندا للمناخ

Clicks: 299
ID: 14229
2019
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #19 of 73 articles by views in atmospheric chemistry and physics

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract

Air pollution is understudied in sub-Saharan Africa, resulting in a gap in the scientific understanding of emissions, atmospheric processes, and impacts of air pollutants in this region. The Rwanda Climate Observatory, a joint partnership between MIT and the government of Rwanda, has been measuring ambient concentrations of key long-lived greenhouse gases and the short-lived climate-forcing pollutants CO2, CO, CH4, black carbon (BC), and O3 with state-of-the-art instruments on the summit of Mt. Mugogo (1.586∘ S, 29.566∘ E; 2590 m above sea level) since May 2015. Rwanda is a small, mountainous, and densely populated country in equatorial East Africa, currently undergoing rapid development but still at less than 20 % urbanization. Black carbon concentrations during Rwanda's two dry seasons (December–January–February, DJF, and June–July–August, JJA), which coincide with the two regional biomass burning seasons, are higher at Mt. Mugogo than in major European cities with daily values (24 h) during the dry season of around 5 µg m−3 (daily average concentrations ranging from less than 0.1 to over 17 µg m−3 for the entire measurement period). BC baseline concentrations during biomass burning seasons are loosely correlated with fire radiative power data for the region acquired with a MODIS satellite instrument. The position and meteorology of Rwanda is such that the emissions transported from both the northern and southern African biomass burning seasons affect BC, CO, and O3 concentrations in Rwanda. Spectral aerosol absorption measured with a dual-spot Aethalometer varies seasonally due to changes in types of fuel burned and the direction of pollution transport to the site. Ozone concentrations peaked during Rwanda's dry seasons (daily measured maximum of 70 ppbv). The understanding and quantification of the percent contributions of regional and local (beyond large-scale biomass) emissions is essential to guide policy in the region. During the rainy seasons, local emitting activities (e.g., cooking, transportation, trash burning) remain steady, regional biomass burning is low, and transport distances are shorter as rainout of pollution occurs regularly. Thus, local pollution at Mugogo can be estimated during this time period and was found to account for up to 35 % of annual average BC measured. Our measurements indicate that air pollution is a current and growing problem in equatorial East Africa.

لم يحظَ تلوث الهواء بالدراسة الكافية في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، مما أدى إلى فجوة في الفهم العلمي للانبعاثات، والعمليات الجوية، وتأثيرات ملوثات الهواء في هذه المنطقة. ويقيس مرصد رواندا للمناخ، وهو شراكة بين معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وحكومة رواندا، تركيزات الهواء المحيط لغازات الدفيئة الرئيسية طويلة العمر والملوثات قصيرة العمر ذات التأثير المناخي القسري، وهي: CO2، وCO، وCH4، والكربون الأسود (BC)، وO3، باستخدام أحدث الأجهزة على قمة جبل موغوغو (1.586∘ جنوباً، 29.566∘ شرقاً؛ وارتفاع 2590 م فوق مستوى سطح البحر) منذ مايو 2015. وتعد رواندا دولة صغيرة وجبلية وذات كثافة سكانية عالية في شرق أفريقيا الاستوائي، وتشهد حالياً تنمية متسارعة مع بقاء نسبة التحضر فيها أقل من 20 %. وتسجل تركيزات الكربون الأسود خلال فصلي الجفاف في رواندا (ديسمبر–يناير–فبراير، DJF، ويونيو–يوليو–أغسطس، JJA)، واللذين يتزامنان مع موسمي حرق الكتلة الحيوية الإقليميين، مستويات في جبل موغوغو أعلى من نظيراتها في كبرى المدن الأوروبية، حيث تبلغ القيم اليومية (24 ساعة) خلال موسم الجفاف حوالي 5 µg m−3 (وتتراوح متوسطات التركيز اليومي بين أقل من 0.1 إلى أكثر من 17 µg m−3 لفترة القياس بأكملها). وترتبط التركيزات الأساسية للكربون الأسود خلال مواسم حرق الكتلة الحيوية ارتباطاً ضعيفاً ببيانات القدرة الإشعاعية للحرائق في المنطقة والمستمدة من أداة القمر الصناعي MODIS. ويؤدي الموقع الجغرافي لرواندا وظروفها الجوية إلى تأثر تركيزات BC وCO وO3 فيها بالانبعاثات المنقولة من مواسم حرق الكتلة الحيوية في كل من شمال أفريقيا وجنوبها. ويتفاوت الامتصاص الطيفي للهباء الجوي المقاس بواسطة مقياس الإيثالوميتر ثنائي البقعة (dual-spot Aethalometer) موسمياً نتيجة للتغيرات في أنواع الوقود المحترق واتجاه انتقال التلوث إلى الموقع. وبلغت تركيزات الأوزون ذروتها خلال فصول الجفاف في رواندا (بحد أقصى يومي مُقاس قدره 70 ppbv). ويُعد فهم وتقدير النسب المئوية لمساهمات الانبعاثات الإقليمية والمحلية (بخلاف حرق الكتلة الحيوية واسع النطاق) أمراً جوهرياً لتوجيه السياسات في المنطقة. وخلال مواسم الأمطار، تظل أنشطة الانبعاثات المحلية (مثل الطهي، والنقل، وحرق النفايات) ثابتة، بينما ينخفض حرق الكتلة الحيوية الإقليمي، وتصبح مسافات الانتقال أقصر نظراً للإزالة المنتظمة للتلوث بفعل الأمطار. وبناءً على ذلك، يمكن تقدير التلوث المحلي في موغوغو خلال هذه الفترة، حيث وُجد أنه يمثل ما يصل إلى 35 % من

Reference Key
dewitt2019seasonalatmospheric Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors DeWitt, H. L.;Gasore, J.;Gasore, J.;Gasore, J.;Rupakheti, M.;Potter, K. E.;Prinn, R. G.;Ndikubwimana, J. D. D.;Nkusi, J.;Safari, B.;
Journal atmospheric chemistry and physics
Year 2019
DOI
DOI not found
URL
https://www.atmos-chem-phys.net/19/2063/2019/acp-19-2063-2019.pdf
Keywords Keywords not found

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.