Estimating Power Plant Contributions to Surface Pollution in a Wintertime Arctic Environment
2025
Brett, Natalie | Arnold, Steve, R | Law, Kathy, S | Raut, Jean-Christophe | Onishi, Tatsuo | Barret, Brice | Dieudonné, Elsa | Cesler-Maloney, Meeta | Simpson, William | Bekki, Slimane | Savarino, Joel | Albertin, Sarah | Gilliam, Robert | Fahey, Kathleen | Pouliot, George | Huff, Deanna | D’anna, Barbara | ATMOSPHERE - LATMOS ; Laboratoire Atmosphères, Observations Spatiales (LATMOS) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | School of Earth and Environment [Leeds] (SEE) ; University of Leeds | Laboratoire d'aérologie (LAERO) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère (LPCA) ; Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO) | Department of Chemistry and Biochemistry [Fairbanks] ; University of Alaska [Fairbanks] (UAF) | Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (Fédération OSUG)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP) ; Université Grenoble Alpes (UGA) | Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (Fédération OSUG) | Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Center for Environmental Measurement and Modeling (CEMM) ; US Environmental Protection Agency (EPA) | Alaska Department of Environmental Conservation (ADEC) | Laboratoire Chimie de l'environnement (LCE) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | ANR-21-CE01-0017,CASPA,Sources d'aérosols et processus liés au climat dans l'Arctique(2021)
International audience
Show more [+] Less [-]English. Arctic winter meteorology and orography in the Fairbanks North Star Borough (FNSB, interior Alaska) promote stably stratified boundary layers, often causing acute pollution episodes that exceed the US-EPA National Ambient Air Quality Standards. Power plant emission contributions to breathing level (0-10 m) pollution are estimated over the FNSB using highresolution Lagrangian tracer simulations run with temporally varying emissions and power plant plume rise accounting for atmospheric boundary layer stability and validated against comprehensive ALPACA-2022 observations. Average relative power plant contributions of 5-23% and 4-28% are diagnosed for SO 2 and NO x , respectively, with lower relative contributions in polluted conditions due to larger surface emissions. Highest population-weighted contributions are found in central and eastern (residential) areas of Fairbanks. Significant temporal variability in power plant contributions is revealed, depending on power plant operations and Arctic boundary layer stability. Vertical transport of power plant tracers to the surface depends on the interplay between the presence of temperature inversion layers and power plant stack heights as well as prevailing large-scale or local winds. Notably, power plant emissions can be transported to the surface even under strongly stable conditions, especially from shorter stacks, whereas down mixing from tall stacks mainly occurs under weakly stable conditions.
Show more [+] Less [-]AGROVOC Keywords
Bibliographic information
This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique