Laboratory study of nitrate photolysis in Antarctic snow. I. Observed quantum yield, domain of photolysis, and secondary chemistry

Journal of Chemical Physics

Volumn 140, Issue 24, 2014, Pages

  Meusinger, Carl ^a   Berhanu, Tesfaye A ^b,c   Erbland, Joseph ^b,c   Savarino, Joel ^b,c   Johnson, Matthew S ^a  

^a UNIVERSITY OF COPENHAGEN   (Denmark)

^b UNIV GRENOBLE ALPES   (France)

^c CNRS   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DOMES; ICE; ISOTOPES; NITROGEN OXIDES; PHOTOLYSIS; QUANTUM YIELD; SNOW;

AQUEOUS CHEMISTRY; DEPOSITIONAL PROCESS; ISOTOPIC COMPOSITION; LABORATORY STUDIES; NITRATE CONCENTRATION; ORDERS OF MAGNITUDE; PHOTOLYSIS PRODUCTS; SNOW ACCUMULATION;

NITRATES;

EID: 84903740853     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4882898     Document Type: Article

References (52)

1. J. H. Seinfeld and S. N. Pandis, Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, 2nd ed. (Wiley, Hoboken, 2006), p. 209.
2. J. N. Galloway, F. J. Dentener, D. G. Capone, E. W. Boyer, R. W. Howarth, S. P. Seitzinger, G. P. Asner, C. C. Cleveland, P. A. Green, E. A. Holland et al., Biogeochemistry 70, 153 (2004). 10.1007/s10533-004-0370-0
3. A. R. Ravishankara, J. S. Daniel, and R. W. Portmann, Science 326, 123 (2009). 10.1126/science.1176985
4. J. E. Dibb, R. W. Talbot, J. W. Munger, D. J. Jacob, and S.-M. Fan, J. Geophys. Res. 103, 3475, doi: 10.1029/97JD03132 (1998).
5. M. G. Hastings, E. J. Steig, and D. M. Sigman, J. Geophys. Res. 109, D20306, doi: 10.1029/2004JD004991 (2004).
6. J. N. Galloway, A. R. Townsend, J. W. Erisman, M. Bekunda, Z. Cai, J. R. Freney, L. A. Martinelli, S. P. Seitzinger, and M. A. Sutton, Science 320, 889 (2008). 10.1126/science.1136674 (Pubitemid 351929578)
7. D. L. Fibiger, M. G. Hastings, J. E. Dibb, and L. G. Huey, Geophys. Res. Lett. 40, 3484, doi: 10.1002/grl.50659 (2013).
8. P. Wagnon, R. J. Delmas, and M. Legrand, J. Geophys. Res. 104, 3423, doi: 10.1029/98JD02855 (1999).
9. R. Röthlisberger, M. A. Hutterli, S. Sommer, E. W. Wolff, and R. Mulvaney, J. Geophys. Res. 105, 20565, doi: 10.1029/2000JD900264 (2000).
10. R. Röthlisberger, M. A. Hutterli, E. W. Wolff, R. Mulvaney, H. Fischer, M. Bigler, K. Goto-Azuma, M. E. Hansson, U. Ruth, M. L. Siggaard-Andersen, and J. P. Steffensen, Ann. Glaciol. 35, 209 (2002). 10.3189/172756402781817220
11. M. M. Frey, J. Savarino, S. Morin, J. Erbland, and J. M. F. Martins, Atmos. Chem. Phys. 9, 8681 (2009). 10.5194/acp-9-8681-2009
12. R. E. Honrath, Y. Lu, M. C. Peterson, J. E. Dibb, M. A. Arsenault, N. J. Cullen, and K. Steffen, Atmos. Environ. 36, 2629 (2002). 10.1016/S1352-2310(02) 00132-2 (Pubitemid 34628356)
13. M. M. Frey, N. Brough, J. L. France, P. S. Anderson, O. Traulle, M. D. King, A. E. Jones, E. W. Wolff, and J. Savarino, Atmos. Chem. Phys. 13, 3045 (2013). 10.5194/acp-13-3045-2013
14. R. E. Honrath, S. Guo, M. C. Peterson, M. P. Dziobak, J. E. Dibb, and M. A. Arsenault, J. Geophys. Res. 105, 24183, doi: 10.1029/2000JD900361 (2000).
15. L. Chu and C. Anastasio, J. Phys. Chem. A 107, 9594 (2003). 10.1021/jp0349132
16. C. Zhu, B. Xiang, L. T. Chu, and L. Zhu, J. Phys. Chem. A 114, 2561 (2010). 10.1021/jp909867a
17. T. Bartels-Rausch, H.-W. Jacobi, T. F. Kahan, J. L. Thomas, E. S. Thomson, J. P. D. Abbatt, M. Ammann, J. R. Blackford, H. Bluhm, C. Boxe, F. Domine, M. M. Frey, I. Gladich, M. I. Guzmán, D. Heger, T. Huthwelker, P. Klán, W. F. Kuhs, M. H. Kuo, S. Maus, S. G. Moussa, V. F. McNeill, J. T. Newberg, J. B. C. Pettersson, M. Roeselov, and J. R. Sodeau, Atmos. Chem. Phys. Discuss. 12, 30409 (2012). 10.5194/acpd-12-30409-2012
18. D. D. Davis, J. Seelig, G. Huey, J. Crawford, G. Chen, Y. Wang, M. Buhr, D. Helmig, W. Neff, D. Blake, R. Arimoto, and F. Eisele, Atmos. Environ. 42, 2831 (2008). 10.1016/j.atmosenv.2007.07.039 (Pubitemid 351389360)
19. J. L. France, M. D. King, M. M. Frey, J. Erbland, G. Picard, S. Preunkert, A. MacArthur, and J. Savarino, Atmos. Chem. Phys. 11, 9787 (2011). 10.5194/acp-11-9787-2011
20. J. L. Thomas, J. Stutz, B. Lefer, L. G. Huey, K. Toyota, J. E. Dibb, and R. von Glasow, Atmos. Chem. Phys. 11, 4899 (2011). 10.5194/acp-11-4899-2011
21. F. Domine and P. B. Shepson, Science 297, 1506 (2002). 10.1126/science.1074610 (Pubitemid 34970989)
22. F. Domine, M. Albert, T. Huthwelker, H. W. Jacobi, A. A. Kokhanovsky, M. Lehning, G. Picard, and W. R. Simpson, Atmos. Chem. Phys. 8, 171 (2008). 10.5194/acp-8-171-2008
23. R. Ruzicka, L. Barkov, and P. Klán, J. Phys. Chem. B 109, 9346 (2005). 10.1021/jp044661k (Pubitemid 40751027)
24. R. Kurková, D. Ray, D. Nachtigallová, and P. Klan, Environ. Sci. Technol. 45, 3430 (2011). 10.1021/es104095g
25. V. F. McNeill, A. M. Grannas, J. P. D. Abbatt, M. Ammann, P. Ariya, T. Bartels-Rausch, F. Domine, D. J. Donaldson, M. I. Guzman, D. Heger, T. F. Kahan, P. Klán, S. Masclin, C. Toubin, and D. Voisin, Atmos. Chem. Phys. 12, 9653 (2012). 10.5194/acp-12-9653-2012
26. P. Nissenson, D. Dabdub, R. Das, V. Maurino, C. Minero, and D. Vione, Atmos. Environ. 44, 4859 (2010). 10.1016/j.atmosenv.2010.08.035
27. Y. Dubowski, A. J. Colussi, and M. R. Hoffmann, J. Phys. Chem. A 105, 4928 (2001). 10.1021/jp0042009 (Pubitemid 35361960)
28. H. Beine and C. Anastasio, J. Geophys. Res., [Atmos.] 116, D14302, doi: 10.1029/2010JD015531 (2011).
29. A. M. Baergen and D. J. Donaldson, Environ. Sci. Technol. 47, 815 (2013). 10.1021/es3037862
30. T. Blunier, G. L. Floch, H. W. Jacobi, and E. Quansah, Geophys. Res. Lett. 32, L13501, doi: 10.1029/2005GL023011 (2005).
31. J. Mack and J. R. Bolton, J. Photochem. Photobiol. A 128, 1 (1999). 10.1016/S1010-6030(99)00155-0
32. E. S. N. Cotter, A. E. Jones, E. W. Wolff, and S. J. B. Bauguitte, J. Geophys. Res., [Atmos.] 108, 4147, doi: 10.1029/2002JD002602 (2003).
33. H.-W. Jacobi and B. Hilker, J. Photochem. Photobiol. A 185, 371 (2007). 10.1016/j.jphotochem.2006.06.039
34. C. Boxe and A. Saiz-Lopez, Polar Sci. 3, 73 (2009). 10.1016/j.polar.2009. 01.001
35. J. Bock and H.-W. Jacobi, J. Phys. Chem. A 114, 1790 (2010). 10.1021/jp909205e
36. J. Lee-Taylor and S. Madronich, J. Geophys. Res. 107, 4796, doi: 10.1029/2002JD002084 (2002).
37. J. Erbland, W. C. Vicars, J. Savarino, S. Morin, M. M. Frey, D. Frosini, E. Vince, and J. M. F. Martins, Atmos. Chem. Phys. 13, 6403 (2013). 10.5194/acp-13-6403-2013
38. W. R. Simpson, M. D. King, H. J. Beine, R. E. Honrath, and X. Zhou, Atmos. Environ. 36, 2663 (2002). 10.1016/S1352-2310(02)00124-3 (Pubitemid 34632669)
39. H.-W. Jacobi, T. Annor, and E. Quansah, J. Photochem. Photobiol. A 179, 330 (2006). 10.1016/j.jphotochem.2005.09.001
40. J. D. Burley and H. S. Johnston, Geophys. Res. Lett. 19, 1359, doi: 10.1029/92GL01115 (1992).
41. T. A. Berhanu, C. Meusinger, J. Erbland, J. Savarino, and M. S. Johnson, J. Chem. Phys. 140, 244306 (2014). 10.1063/1.4882899
42. J. C. Gallet, F. Domine, C. S. Zender, and G. Picard, Cryosphere 3, 167 (2009). 10.5194/tc-3-167-2009
43. F. Domine, R. Salvatori, L. Legagneux, R. Salzano, M. Fily, and R. Casacchia, Cold Reg. Sci. Technol. 46, 60 (2006). 10.1016/j.coldregions.2006.06. 002 (Pubitemid 44294088)
44. G. J. Phillips and W. R. Simpson, J. Geophys. Res. 110, D08306, doi: 10.1029/2004JD005552 (2005).
45. M. D. King and W. R. Simpson, J. Geophys. Res. 106, 12499, doi: 10.1029/2001JD900006 (2001).
46. E. Thibert and F. Domine, J. Phys. Chem. B 102, 4432 (1998). 10.1021/jp980569a
47. L. G. Huey, D. J. Tanner, D. L. Slusher, J. E. Dibb, R. Arimoto, G. Chen, D. Davis, M. P. Buhr, J. B. Nowak, R. L. Mauldin III, F. L. Eisele, and E. Kosciuch, Atmos. Environ. 38, 5411 (2004). 10.1016/j.atmosenv.2004.04.037 (Pubitemid 39185845)
48. H. J. Beine, A. Amoroso, F. Domine, M. D. King, M. Nardino, A. Ianniello, and J. L. France, Atmos. Chem. Phys. 6, 2569 (2006). 10.5194/acp-6-2569-2006
49. S. Goldstein and J. Rabani, J. Am. Chem. Soc. 129, 10597 (2007). 10.1021/ja073609+ (Pubitemid 47330280)
50. J. France and M. King, J. Glaciol. 58, 417 (2012). 10.3189/2012JoG11J227
51. D. Madsen, J. Larsen, S. K. Jensen, S. R. Keiding, and J. Thøgersen, J. Am. Chem. Soc. 125, 15571 (2003). 10.1021/ja030135f (Pubitemid 37532200)
52. P. Warneck and C. Wurzinger, J. Phys. Chem. 92, 6278 (1988). 10.1021/j100333a022