Abstract Atmospheric methane grew very rapidly in 2014 (12.7 ± 0.5 ppb/year), 2015 (10.1 ± 0.7 ppb/year), 2016 (7.0 ± 0.7 ppb/year), and 2017 (7.7 ± 0.7 ppb/year), at rates not observed since the 1980s. The increase in the methane burden began in 2007, with the mean global mole fraction in remote surface background air rising from about 1,775 ppb in 2006 to 1,850 ppb in 2017. Simultaneously the 13 C/ 12 C isotopic ratio (expressed as δ 13 C CH4 ) has shifted, now trending negative for more than a decade. The causes of methane's recent mole fraction increase are therefore either a change in the relative proportions (and totals) of emissions from biogenic and thermogenic and pyrogenic sources, especially in the tropics and subtropics, or a decline in the atmospheric sink of methane, or both. Unfortunately, with limited measurement data sets, it is not currently possible to be more definitive. The climate warming impact of the observed methane increase over the past decade, if continued at >5 ppb/year in the coming decades, is sufficient to challenge the Paris Agreement, which requires sharp cuts in the atmospheric methane burden. However, anthropogenic methane emissions are relatively very large and thus offer attractive targets for rapid reduction, which are essential if the Paris Agreement aims are to be attained.

Recognition and simulation of actions performable on rigidly-jointed actors such as human bodies have been the subject of our research for some time. One part of an ongoing effort towards a total human movement simulator is to develop a system to perform the actions of American Sign Language (ASL). However, one of the “channels” of ASL communication, the face, presents problems which are not well handled by a rigid model.

Abstract. We present a new mobile environmental reaction chamber for the simulation of the atmospheric aging of different emission sources without limitation from the instruments or facilities available at any single site. Photochemistry is simulated using a set of 40 UV lights (total power 4 KW). Characterisation of the emission spectrum of these lights shows that atmospheric aging of emissions may be simulated over a range of temperatures (−7 to 25 °C). A photolysis rate of NO2, JNO2, of (8.0 ± 0.7) × 10−3 s−1 was determined at 25 °C. We demonstrate the utility of this new system by presenting results on the aging (OH = 12 × 106 cm−3 h) of emissions from a modern (Euro 5) gasoline car operated during a driving cycle (New European Driving Cycle, NEDC) on a chassis dynamometer in a vehicle test cell. Emissions from the entire NEDC were sampled and aged in the chamber. Total organic aerosol (OA; primary organic aerosol (POA) emission + secondary organic aerosol (SOA) formation) was (369.8–397.5)10−3 g kg−1 fuel, or (13.2–15.4) × 10−3 g km−1, after aging, with aged OA/POA in the range 9–15. A thorough investigation of the composition of the gas phase emissions suggests that the observed SOA is from previously unconsidered precursors and processes. This large enhancement in particulate matter mass from gasoline vehicle aerosol emissions due to SOA formation, if it occurs across a wider range of gasoline vehicles, would have significant implications for our understanding of the contribution of on-road gasoline vehicles to ambient aerosols.

Abstract Carbonaceous particulate matter (PM), comprising black carbon (BC), primary organic aerosol (POA) and secondary organic aerosol (SOA, from atmospheric aging of precursors), is a highly toxic vehicle exhaust component. Therefore, understanding vehicle pollution requires knowledge of both primary emissions, and how these emissions age in the atmosphere. We provide a systematic examination of carbonaceous PM emissions and parameterisation of SOA formation from modern diesel and gasoline cars at different temperatures (22, −7 °C) during controlled laboratory experiments. Carbonaceous PM emission and SOA formation is markedly higher from gasoline than diesel particle filter (DPF) and catalyst-equipped diesel cars, more so at −7 °C, contrasting with nitrogen oxides (NO X ). Higher SOA formation from gasoline cars and primary emission reductions for diesels implies gasoline cars will increasingly dominate vehicular total carbonaceous PM, though older non-DPF-equipped diesels will continue to dominate the primary fraction for some time. Supported by state-of-the-art source apportionment of ambient fossil fuel derived PM, our results show that whether gasoline or diesel cars are more polluting depends on the pollutant in question, i.e. that diesel cars are not necessarily worse polluters than gasoline cars.

The amount of methane released to the atmosphere from the Nord Stream subsea pipeline leaks remains uncertain, as reflected in a wide range of estimates1–18. A lack of information regarding the temporal variation in atmospheric emissions has made it challenging to reconcile pipeline volumetric (bottom-up) estimates1–8 with measurement-based (top-down) estimates8–18. Here we simulate pipeline rupture emission rates and integrate these with methane dissolution and sea-surface outgassing estimates9,10 to model the evolution of atmospheric emissions from the leaks. We verify our modelled atmospheric emissions by comparing them with top-down point-in-time emission-rate estimates and cumulative emission estimates derived from airborne11, satellite8,12–14 and tall tower data. We obtain consistency between our modelled atmospheric emissions and top-down estimates and find that 465 ± 20 thousand metric tons of methane were emitted to the atmosphere. Although, to our knowledge, this represents the largest recorded amount of methane released from a single transient event, it is equivalent to 0.1% of anthropogenic methane emissions for 2022. The impact of the leaks on the global atmospheric methane budget brings into focus the numerous other anthropogenic methane sources that require mitigation globally. Our analysis demonstrates that diverse, complementary measurement approaches are needed to quantify methane emissions in support of the Global Methane Pledge19. Modelling of the evolution of atmospheric methane emissions from the 2022 Nord Stream subsea pipeline leaks shows that the event emitted the largest recorded amount of methane from a single transient event.

Carbonaceous aerosols (CA), composed of black carbon (BC) and organic matter (OM), significantly impact the climate. Light absorption properties of CA, particularly of BC and brown carbon (BrC), are crucial due to their contribution to global and regional warming. We present the absorption properties of BC (b