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Soluble, light-absorbing species in snow at Barrow, Alaska

Authors :
Beine, H.
Anastasio, C.
Esposito, G.
Patten, K.
Wilkening, E.
Domine, F.
Voisin, D.
Barret, M.
Houdier, S.
Hall, S.
Department of Land, Air and Water Resources
University of California [Davis] (UC Davis)
University of California-University of California
Istituto sull’Inquinamento Atmosferico (CNR-IIA)
Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
Wilson K8 School
CHANG
Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE)
Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
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Atmospheric Chemistry Division [Boulder]
National Center for Atmospheric Research [Boulder] (NCAR)
NSF ATM-0807702, IPEV grant 1017-OASIS
OASIS (Ocean-Atmosphere-Sea Ice-Snowpack) program
CHANG (CHANG)
Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE)
Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
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Source :
Journal of Geophysical Research: Atmospheres, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, American Geophysical Union, 2011, 116, 15 pp. ⟨10.1029/2011JD016181.⟩
Publication Year :
2011
Publisher :
HAL CCSD, 2011.

Abstract

International audience; As part of the international multidisciplinary Ocean - Atmosphere - Sea Ice - Snowpack (OASIS) program we analyzed more than 500 terrestrial (melted) snow samples near Barrow, AK between February and April 2009 for light absorption, as well as H2O2 and inorganic anion concentrations. For light absorption in the photochemically active region (300-450 nm) of surface snows, H2O2 and NO3− make minor contributions (combined < 9% typically), while HUmic LIke Substances (HULIS) and unknown chromophores each account for approximately half of the total absorption. We have identified four main sources for our residual chromophores (i.e., species other than H2O2 or NO3−): (1) vegetation and organic debris impact mostly the lowest 20 cm of the snowpack, (2) marine inputs, which are identified by high Cl− and SO42− contents, (3) deposition of diamond dust to surface snow, and (4) gas-phase exchange between the atmosphere and surface snow layers. The snow surfaces, and accompanying chromophore concentrations, are strongly modulated by winds and snowfall at Barrow. However, even with these physical controls on light absorption, we see an overall decline of light absorption in near-surface snow during the 7 weeks of our campaign, likely due to photo-bleaching of chromophores. While HULIS and unknown chromophores dominate light absorption by soluble species in Barrow snow, we know little about the photochemistry of these species, and thus we as a community are probably overlooking many snowpack photochemical reactions.

Details

Language :
English
ISSN :
2169897X and 21698996
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Geophysical Research: Atmospheres, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, American Geophysical Union, 2011, 116, 15 pp. ⟨10.1029/2011JD016181.⟩
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..69b3a3e2e19afcdcfb7c6fe8c5343b4c