Сеть колоночных наблюдений за общим углеродом
| |||||
| Аббревиатура | ТККОН | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Формирование | 26 мая 2004 г | ||||
| Тип | Международная сеть сотрудничества | ||||
| Продукты | колонки для измерения выбросов парниковых газов | ||||
| Методы | ближняя ИК солнечная спектроскопия | ||||
Стул | Дебра Вунч (2020–23) | ||||
Сопредседатель (Европа/Африка) | Торстен Варнеке (2020–23) | ||||
Сопредседатель (Западно-Тихоокеанский регион/Азия) | Николас Дойчер (2020–23) | ||||
| Регионы | - | Инструментарий | Использует спектрометр 125HR. |
| Программное обеспечение | ГГГ2014 / ГГГ2020 | ||
| Сайты | 23 (2015) | ||
| Первичные газы (колонки) | CO 2 , CH 4 , CO, N 2 O, HF, H 2 O |
Сеть наблюдения за общим содержанием углерода ( TCCON ) — это глобальная сеть приборов, которые измеряют количество углекислого газа , метана , угарного газа , закиси азота и других малых газов в атмосфере Земли . TCCON ( / ˈ t iː k ɒ n / TEE -kon ) начался в 2004 году с установки первого прибора в Парк-Фолс, штат Висконсин , США, и с тех пор вырос до 23 действующих приборов по всему миру, причем 7 бывших площадок. [ 1 ]
TCCON предназначен для исследования нескольких вещей, включая поток (или поток ) углерода между атмосферой, сушей и океаном (так называемый углеродный баланс или углеродный цикл ). Это достигается путем измерения атмосферной массы углерода ( воздушной фракции ). Измерения TCCON улучшили понимание научным сообществом углеродного цикла . [ 2 ] [ 3 ] и городские выбросы парниковых газов . [ 4 ]
TCCON поддерживает несколько спутниковых инструментов, обеспечивая независимые измерения для сравнения (или проверки) спутниковых измерений атмосферы в местах расположения TCCON. [ 5 ] [ 6 ] TCCON предоставляет первичный набор данных для проверки измерений для Орбитальной углеродной обсерватории (OCO-2) . миссии [ 7 ] и использовался для проверки других космических измерений углекислого газа .
История
[ редактировать ]TCCON был установлен частично из-за ошибок моделирования между эффективностью смешивания между PBL и свободной тропосферой . [ 2 ] Поскольку измерения TCCON охватывают весь столб атмосферы над местом (PBL и свободная тропосфера измеряются одновременно), на месте в этом отношении эти измерения являются улучшением по сравнению с традиционными измерениями вблизи поверхности . TCCON улучшил измерения градиента массы CO 2 между северным и южным полушариями.
Первое ежегодное собрание TCCON состоялось в Сан-Франциско, штат Калифорния, в 2005 году. Каждый год собрание проводится в месте, которое поочередно перемещается между Северной Америкой, западной частью Тихого океана и Европой, и принимается участвующим учреждением. В 2015 году встреча прошла в Университете Торонто . [ 8 ]
Методика измерения
[ редактировать ]Основным прибором на каждом объекте TCCON является Bruker IFS 125HR (HR для высокого разрешения ~0,02 см). −1 ) или иногда 120HR- спектрометр с преобразованием Фурье . Солнечный свет направляется в спектрометр с помощью зеркал слежения за солнцем и другой оптики. Спектрометры измеряют поглощение прямого солнечного света атмосферными примесями преимущественно в ближней инфракрасной области. Этот метод дистанционного зондирования обеспечивает точное и точное измерение в колонке общего содержания газовых примесей . Основным ограничением этого метода является то, что измерения не могут быть записаны, когда не солнечно (т. е. нет доступных измерений в ночное время или при сильной облачности). [ 9 ]
Участвующие сайты и учреждения
[ редактировать ]Текущие сайты TCCON расположены в США , Китае , Канаде , Германии , Польше , Франции , Японии , Австралии , Новой Зеландии , Южной Корее , Реюньоне и на острове Вознесения . [ 1 ] Бывшее место находилось в Бразилии . Места могут меняться, когда инструмент необходимо переместить в новое место.
Члены TCCON сотрудничают из множества различных учреждений. В Северной Америке некоторые из них включают Калифорнийский технологический институт , Лабораторию реактивного движения , Национальную лабораторию Лос-Аламоса , НАСА Эймса и Университет Торонто . В Европе некоторые из них включают Технологический институт Карлсруэ , Институт биогеохимии Макса Планка , Бременский университет , Государственное агентство по метеорологии , Королевский бельгийский институт космической аэрономии , Финский метеорологический институт и Университет Пьера и Марии Кюри . В западной части Тихого океана некоторые из них включают Университет Вуллонгонга , Национальный институт водных и атмосферных исследований , Национальный институт экологических исследований , JAXA и Национальный институт метеорологических исследований Республики Корея.
Новые объекты допускаются в сеть, когда следователи демонстрируют необходимое оборудование и возможности обработки данных. Единообразие поддерживается во всей сети за счет использования одной и той же модели FTS и одного и того же программного обеспечения для поиска. GGG — это программное обеспечение TCCON. [ 1 ] I2S (интерферограмма в спектр) Он включает в себя функции FFT и подпрограммы спектральной подгонки GFIT. GFIT также является алгоритмом подгонки, который использовался для ATMOS, летавшего на космическом корабле "Шаттл" . [ 10 ] и используется для спектральной аппроксимации спектров, полученных с помощью аэростатного спектрометра. [ 11 ]
Карта
[ редактировать ]
Основные моменты использования данных
[ редактировать ]Данные каждого участка обрабатываются следователями, возглавляющими этот конкретный участок. Содержание газов в атмосфере загружается и сохраняется в единых форматах, а данные хранятся в Калифорнийском технологическом институте в библиотеке Калифорнийского технологического института и доступны по адресу http://tccondata.org . Данные становятся общедоступными при условии соблюдения лицензии на данные. [ 12 ]
Данные использовались для различных анализов. Некоторые из них включают
- Оценки выбросов метана и окиси углерода были сделаны для воздушного бассейна Южного побережья, в котором находится Лос-Анджелес, с использованием измерений TCCON и инвентаризации CARB . [ 13 ]
- Характеристика биосферных потоков в Южном полушарии [ 14 ]
- Оценка сезонного обмена CO 2 между биосферой и атмосферой. [ 15 ]
- Многочисленные проекты проверки спутников [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]
- Проекты валидации, включающие сравнение CO 2 и CH 4 , измеренных с помощью TCCON, с результатами, измеренными приборами с более низким разрешением. [ 19 ] [ 20 ]
- Ковариация между приземной температурой и CO 2 в бореальных регионах [ 21 ]
- Определение того, от какой из двух электростанций (~2000 МВт каждая) исходили шлейфы загрязненного воздуха, совместно со Pandora NO 2 спектрометром [ 22 ]
Спутниковая поддержка
[ редактировать ]Спутниковые миссии, поддерживаемые TCCON, включают спутник наблюдения за парниковыми газами (GOSAT) , [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] СЦИАМАХИ , [ 26 ] и Орбитальная углеродная обсерватория-2 (ОСО-2) . [ 7 ]
См. также
[ редактировать ]- Домашняя страница TCCON: https://tccon-wiki.caltech.edu .
- Орбитальная углеродная обсерватория 2
- Спутник для наблюдения за парниковыми газами
- Член-основатель Пол Веннберг
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Вунч, Д.; Тун, GC; Шерлок, В.; Дойчер, Нью-Мексико; Лю, X.; Файст, генеральный директор; Веннберг, П.О. (2015). Версия данных GGG2014 Сети наблюдений за общим углеродом (PDF) . Ок-Ридж, Теннесси, США: Центр анализа информации о углекислом газе, Национальная лаборатория Ок-Риджа. doi : 10.14291/tccon.ggg2014.documentation.R0/1221662 . Проверено 12 мая 2016 г.
- ^ Jump up to: а б Янг З., Р.А. Вашенфельдер, Г. Кеппель-Алекс, Н.Ю. Кракауэр, Дж.Т. Рандерсон, П.П. Танс, К. Суини и П.О. Веннберг (2007), Новые ограничения на чистый поток вегетационного периода в Северном полушарии, Письма о геофизических исследованиях, 34( 12), 1-6, дои : 10.1029/2007GL029742 . Доступно по адресу: http://www.agu.org/pubs/crossref/2007/2007GL029742.shtml.
- ^ Шевалье, Ф. и др. (2011), Глобальные потоки CO 2, полученные на основе измерений приземных проб воздуха и результатов TCCON по общему столбцу CO2, Geophysical Research Letters, 38(24), 1-5, дои : 10.1029/2011GL049899 . Доступно по адресу: http://www.agu.org/pubs/crossref/201...GL049899.shtml.
- ^ Проверка выбросов парниковых газов: методы поддержки международных климатических соглашений, http://www.nap.edu/catalog/12883.html
- ^ «О GOSAT — Проекте GOSAT» . www.gosat.nies.go.jp . Архивировано из оригинала 1 ноября 2008 г.
- ^ Боланд, С. и др. (2009), Необходимость измерений углекислого газа в атмосфере из космоса: вклад быстрого повторного полета орбитальной углеродной обсерватории, http://www.nasa.gov/pdf/363474main_OCO_Reflight.pdf
- ^ Jump up to: а б NASA.gov
- ^ Jump up to: а б Веб-страница TCCON, https://tccon-wiki.caltech.edu/Sites , по состоянию на 6 февраля 2016 г.
- ^ Вунч, Д., Г.К. Тун, Ж.-Ф.Л. Блавьер, Р.А. Вашенфельдер, Дж. Нотхолт, Б.Дж. Коннор, Д.В.Т. Гриффит, В. Шерлок и П.О. Веннберг (2011), Сеть наблюдений за общим столбом углерода, Философские труды Королевское общество - Серия A: Математические, физические и технические науки, 369 (1943), 2087–2112, дои : 10.1098/rsta.2010.0240 . Доступно по адресу: http://rsta.royalsocietypublishing.o.../2087.full.pdf.
- ^ Веб-страница JPL NASA ATMOS, http://remus.jpl.nasa.gov/atmos/onshuttle.html , по состоянию на 6 февраля 2016 г.
- ^ Веб-страница интерферометра НАСА JPL MkIV https://airbornescience.nasa.gov/instrument/MkIV , по состоянию на 6 февраля 2016 г.
- ^ Веб-страница политики использования данных TCCON https://tccon-wiki.caltech.edu/Network_Policy/Data_Use_Policy , по состоянию на 6 февраля 2016 г.
- ^ Вунч, Д., П.О. Веннберг, Г.К. Тун, Г. Кеппель-Алекс и Ю.Г. Явин (2009), Выбросы парниковых газов из мегаполиса Северной Америки, Geophys. Рез. Летт., 36, L15810, doi:10.1029/2009GL039825.
- ^ Дойчер, Н.М., Шерлок, В., Микалофф Флетчер, С.Э., Гриффит, Д.В.Т, Нотхолт, Дж., Макатангай, Р., Коннор, Б.Дж., Робинсон, Дж., Шиона, Х., Веласко, В.А., Ван, Ю. ., Веннберг П.О. и Вунч Д.: Факторы изменчивости CO2 в среднем по столбцу в столбце общего углерода Южного полушария Сайты сети наблюдения Atmos. хим. Phys., 14, 9883-9901, doi:10.5194/acp-14-9883-2014, 2014.
- ^ Мессершмидт Дж., Паразу Н., Вунч Д., Дойчер Н.М., Рёль К., Варнеке Т. и Веннберг П.О.: Оценка оценок сезонного обмена между атмосферой и биосферой с помощью измерений TCCON, Atmos. хим. Phys., 13, 5103-5115, doi:10.5194/acp-13-5103-2013, 2013.
- ^ Вунч, Д. и др.: Метод оценки систематической ошибки в глобальных измерениях общего количества CO2 в столбцах из космоса, Atmos. хим. Phys., 11, 12317-12337, doi:10.5194/acp-11-12317-2011, 2011.
- ^ Дилс, Б., Бухвиц, М., Рейтер, М., Шнайзинг, О., Боеш, Х., Паркер, Р., Герле, С., Абен, И., Блюменшток, Т., Берроуз, Дж. П., Бутц А., Дойчер Н.М., Франкенберг К., Хазе Ф., Хазекамп О.П., Хейманн Дж., Де Мазьер М. , Нотхолт Дж., Сассманн Р., Варнеке Т., Гриффит Д., Шерлок В. и Вунч Д.: Инициатива по изменению климата в отношении парниковых газов (GHG-CCI): сравнительная проверка GHG-CCI SCIAMACHY Продукты алгоритма извлечения CO2 и CH4 /ENVISAT и TANSO-FTS/GOSAT с измерениями из TCCON, Atmos. Измер. Техн., 7, 1723-1744, doi:10.5194/amt-7-1723-2014, 2014.
- ^ М. Бухвиц и др.: Инициатива по изменению климата с парниковыми газами (GHG-CCI): Сравнение и оценка качества чувствительных к приповерхностным спутникам глобальных наборов данных по CO2 и CH4, Remote Sens. Environ., 162, 344. -362, doi:10.1016/j.rse.2013.04.024, 2015.
- ^ Гизи М., Хасэ Ф., Доэ С., Блюменсток Т., Саймон А. и Кинс А.: Измерения XCO2 с помощью настольного FTS с использованием спектроскопии солнечного поглощения, Atmos. Измер. Техн., 5, 2969-2980, doi:10.5194/amt-5-2969-2012, 2012.
- ^ Петри, К., Варнеке, Т., Джонс, Н., Риддер, Т., Мессершмидт, Дж., Вайнцирль, Т., Гейбель, М. и Нотхольт, Дж.: Дистанционное зондирование CO2 и CH4 с использованием солнечной энергии. абсорбционная спектрометрия на спектрометре низкого разрешения, Atmos. Измер. Техн., 5, 1627-1635, doi:10.5194/amt-5-1627-2012, 2012.
- ^ Вунч, Д., Веннберг, П.О., Мессершмидт, Дж., Паразу, Северная Каролина, Тун, Г.К., Дойчер, Н.М., Кеппель-Алекс, Г., Роэль, СМ, Рандерсон, Дж.Т., Варнеке, Т. и Нотхольт, Дж.: Ковариация содержания CO2 в летнее время в Северном полушарии с приземной температурой в бореальных регионах, Атмос. хим. Phys., 13, 9447-9459, doi:10.5194/acp-13-9447-2013, 2013.
- ^ Родика Линденмайер, Манвендра К. Дубей, Брэдли Г. Хендерсон, Закари Т. Баттерфилд, Джей Р. Херман, Том Ран и Сан-Хюн Ли. Многомасштабные наблюдения за CO2, 13CO2 и загрязняющими веществами в Four Corners для проверки и определения причин выбросов. ПНАС 2014 111 (23) 8386-8391; опубликовано до выхода в печать 19 мая 2014 г., doi:10.1073/pnas.1321883111
- ^ Крисп, Д. и др.: Алгоритм поиска ACOS XCO2, Часть 2: Глобальная характеристика данных XCO2, Atmos. Измер. Тех. Обсудить., 5, 1-60, doi : 10.5194/amtd-5-1-2012 , 2012, http://www.atmos-meas-tech-discuss.net/5/1/2012/amtd-5-1-2012.html
- ^ Бутц, А. и др. (2011), На пути к точным наблюдениям CO2 и CH4 с помощью GOSAT, Geophysical Research Letters, 38(14), 2-7, doi : 10.1029/2011GL047888 , http://www.agu.org/pubs/crossref/2011/2011GL047888.shtml.
- ^ Морино, И. и др. (2011), Предварительная проверка усредненных по столбцам объемных соотношений смешивания диоксида углерода и метана, полученных из коротковолновых инфракрасных спектров GOSAT, Методы измерения атмосферы, 4 (6), 1061-1076, doi : 10.5194/amt-4-1061-2011 , http://www.atmos-meas-tech.net/4/1061/2011/
- ^ Бухвиц, М. и др. (2006), Углеродные газы в атмосфере, полученные из SCIAMACHY с помощью WFM-DOAS: версия 0,5 CO и CH4 и влияние улучшений калибровки на извлечение CO2, Химия и физика атмосферы, 6(9), 2727-2751, doi : 10.5194/acp-6-2727-2006 , http://www.atmos-chem-phys.net/6/2727/2006/
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с TCCON, на Викискладе?
