DP
Deniz Poyraz
Author with expertise in Particle Physics and High-Energy Collider Experiments
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
6
(100% Open Access)
Cited by:
1,193
h-index:
19
/
i10-index:
24
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Particle-flow reconstruction and global event description with the CMS detector

A. Sirunyan et al.Oct 6, 2017
The CMS apparatus was identified, a few years before the start of the LHC operation at CERN, to feature properties well suited to particle-flow (PF) reconstruction: a highly-segmented tracker, a fine-grained electromagnetic calorimeter, a hermetic hadron calorimeter, a strong magnetic field, and an excellent muon spectrometer. A fully-fledged PF reconstruction algorithm tuned to the CMS detector was therefore developed and has been consistently used in physics analyses for the first time at a hadron collider. For each collision, the comprehensive list of final-state particles identified and reconstructed by the algorithm provides a global event description that leads to unprecedented CMS performance for jet and hadronic tau decay reconstruction, missing transverse momentum determination, and electron and muon identification. This approach also allows particles from pileup interactions to be identified and enables efficient pileup mitigation methods. The data collected by CMS at a centre-of-mass energy of 8 TeV show excellent agreement with the simulation and confirm the superior PF performance at least up to an average of 20 pileup interactions.
0

Search for a singly produced third-generation scalar leptoquark decaying to a τ lepton and a bottom quark in proton-proton collisions at $$ \sqrt{s}=13 $$ TeV

Albert Sirunyan et al.Jul 1, 2018
A bstract A search is presented for a singly produced third-generation scalar leptoquark decaying to a τ lepton and a bottom quark. Associated production of a leptoquark and a τ lepton is considered, leading to a final state with a bottom quark and two τ leptons. The search uses proton-proton collision data at a center-of-mass energy of 13 TeV recorded with the CMS detector, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb −1 . Upper limits are set at 95% confidence level on the production cross section of the third-generation scalar leptoquarks as a function of their mass. From a comparison of the results with the theoretical predictions, a third-generation scalar leptoquark decaying to a τ lepton and a bottom quark, assuming unit Yukawa coupling ( λ ), is excluded for masses below 740 GeV. Limits are also set on λ of the hypothesized leptoquark as a function of its mass. Above λ = 1.4, this result provides the best upper limit on the mass of a third-generation scalar leptoquark decaying to a τ lepton and a bottom quark.
0

Analysis of a newly homogenised ozonesonde dataset from Lauder, New Zealand

Guang Zeng et al.May 31, 2024
Abstract. This study presents an updated and homogenised ozone time series covering 34 years (1987–2020) of ozonesonde measurements at Lauder, New Zealand, and attributes vertically resolved ozone trends using a multiple linear regression (MLR) analysis and a chemistry–climate model (CCM). Homogenisation of the time series leads to a marked difference in ozone values before 1997, in which the ozone trends are predominantly negative from the surface to ∼ 30 km, ranging from ∼ −2 % per decade to −13 % per decade, maximising at around 12–13 km, in contrast to the uncorrected time series which shows no clear trends for this period. For the post-2000 period, ozone at Lauder shows negative trends in the stratosphere, maximising just below 20 km (∼ −5 % per decade) despite the fact that stratospheric chlorine and bromine from ozone-depleting substances (ODSs) have both been declining since 1997. However, the ozone trends change from negative for 1987–1999 to positive in the post-2000 period in the free troposphere. The post-2000 ozone trends calculated from the ozonesonde measurements compare well with those derived from the co-located low-vertical-resolution Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) ozone time series. The MLR analysis identifies that the increasing tropopause height, associated with CO2-driven dynamical changes, is the leading factor driving the continuous negative trend in lower-stratospheric ozone at Lauder over the whole observational period, whilst the ozone-depleting substances (ODSs) only contribute to the negative ozone trend in the lower stratosphere over the pre-1999 period. Meanwhile, stratospheric temperature changes contribute significantly to the negative ozone trend above 20 km over the post-2000 period. Furthermore, the chemistry–climate model (CCM) simulations that separate the effects of individual forcings show that the predominantly negative modelled trend in ozone for the 1987–1999 period is driven not only by ODSs but also by increases in greenhouse gases (GHGs), with large but opposing impacts from methane (positive) and CO2 (negative), respectively. Over the 2000–2020 period, the model results show that the CO2 increase is the dominant driver for the negative trend in the lower stratosphere, in agreement with the MLR analysis. Although the model underestimates the observed negative ozone trend in the lower stratosphere for both periods, it clearly shows that CO2-driven dynamical changes have played an increasingly important role in driving the lower-stratospheric ozone trends in the vicinity of Lauder.
0

Intercomparison of long-term ground-based measurements of total, tropospheric, and stratospheric ozone at Lauder, New Zealand

Robin Björklund et al.Dec 4, 2024
Abstract. Long-term, 21st century ground-based ozone measurements are crucial to study the recovery of stratospheric ozone as well as the trends of tropospheric ozone. This study is performed in the context of the LOTUS (Long-term Ozone Trends and Uncertainties in the Stratosphere) and TOAR-II (Tropospheric Ozone Assessment Report, phase II) initiatives. Within LOTUS, we want to know why different trends have been observed by different ground-based measurements at Lauder. In TOAR-II, intercomparison studies among the different ground-based datasets are needed to evaluate their quality and relevance for trend studies. To achieve these goals, we perform an intercomparison study of total column ozone and its vertical distribution among the ground-based measurement instruments available at the Lauder station from 2000 to 2022, which are a Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer, a Dobson spectrophotometer, a UV2 (ultraviolet double monochromator), a microwave radiometer (MWR), ozonesondes, and a stratospheric lidar. Because only the latter two provide high-vertical-resolution profiles, the vertical ozone distribution is validated using partial columns, defined to provide independent information: one tropospheric column and three stratospheric columns. Because FTIR provides total columns and vertical information covering all partial columns as well as high temporal sampling, the intercomparisons (bias, scatter, and drift) are analyzed using FTIR as the reference. Very good agreement between the FTIR and Dobson (FTIR and UV2) total column ozone records is apparent in the high Pearson correlation of 0.97 (0.93), low biases of −3 % (−2 %), and 2 % (3 %) dispersions, which are within the respective systematic and random uncertainties. The small observed drifts 0.4 % (0.3 %) per decade are “non-significant” (or rather a low certainty in a 95 % confidence interval) and show good stability of the three ozone total column series at Lauder. In the troposphere we find a small bias of −1.9 % with the ozonesondes but a larger one (+10.7 %) with Umkehr, which can be explained by the low degrees of freedom for signal (0.5) of Umkehr in the troposphere. However, no significant drift is found among the three instruments in the troposphere, which proves their relevance for trend studies within TOAR-II. The negative bias observed in total columns is confirmed by negative biases in all stratospheric columns for all instruments with respect to FTIR (between −1.2 % and −6.8 %). This, confirmed by the total column biases, points to a 2 %–3 % underestimation of the infrared spectroscopic line intensities. Nevertheless, the dispersion between FTIR and all techniques is typically within 5 % for the stratospheric partial columns, in close agreement with the given random uncertainty budgets. We observe no significant drift in the stratosphere between ozonesondes and FTIR for all partial columns, with ozonesonde trends being less negative than in LOTUS (Godin-Beekmann et al., 2022, further referred to as the LOTUS22). The only significant drift in the lower-stratospheric columns is obtained between FTIR and Umkehr, as was already found in LOTUS22. Two significant positive drifts are observed in the middle stratosphere (2 % and 3 % per decade) with lidar and MWR, respectively, while two significant negative drifts are observed in the upper stratosphere (−3 % and −4 % per decade) with Umkehr and lidar, respectively. While remaining drifts are still present, our study explains roughly half of the differences in observed trends in LOTUS22 by the different sampling, vertical sensitivity, or time periods and gaps. In addition, the FTIR data in the present work have been improved since LOTUS22, reducing the differences in the upper-stratospheric and tropospheric trends. This shows the necessity for continuous review and improvement of the measurement and retrieval processes. This study also reflects the importance of super sites such as Lauder for cross-validating the long-term ozone measurements. Our study demonstrated that well-harmonized, optimized, well-characterized instruments that show very good agreement in terms of bias, dispersion, and correlation are capable of detecting trends that agree within their respective measurement uncertainties.
0

Time-varying trends from Arctic ozonesonde time series in the years 1994–2022

Karina Nilsen et al.Nov 12, 2024
Abstract Although evidence of recovery in Antarctic stratospheric ozone has been found, evidence of recovery in Arctic ozone is still elusive, even though 25 years have passed since the peak in ozone depleting substances. Here we have used a Dynamic Linear Model to derive time-varying trends over 20-year periods in the Arctic ozone time series, measured in-situ by ozonesondes from 6 stations, from 1994 to 2022. The model accounts for seasonality, external forcing and 1st-order correlation in the residuals. As proxies for the external forcing, we have used tropopause pressure (replaced with Arctic Oscillation in the troposphere), eddy heat flux, the volume of polar stratospheric clouds multiplied by effective equivalent stratospheric chlorine, and solar radio flux at 10.7 cm for the 11-year solar cycle. Our results indicate that the ozone recovery in the lower Arctic stratosphere is not detectable. Though significant positive trends have been detected prior to 2017 at some stations, there are no statistically significant positive trends after 2017. Moreover, at a number of stations the trends after 2019 are rather negative and significant, varying between − 0.30 ± 0.25 and − 1.00 ± 0.85% per decade. Furthermore, the Arctic troposphere exhibited only statistically significant negative trends over 20-year periods ending in 2017 or later, varying between − 0.31 ± 0.27 and − 1.76 ± 0.41% per decade. These results highlight the importance of continued monitoring of the Arctic ozone.