Characterization of a commercial lower-cost medium-precision non-dispersive infrared sensor for atmospheric CO <sub>2</sub> monitoring in urban areas
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. CO2 emission estimates from urban areas can be obtained with a network of in situ instruments measuring atmospheric CO2 combined with high-resolution (inverse) transport modelling. Because the distribution of CO2 emissions is highly heterogeneous in space and variable in time in urban areas, gradients of atmospheric CO2 (here, dry air mole fractions) need to be measured by numerous instruments placed at multiple locations around and possibly within these urban areas. This calls for the development of lower-cost medium-precision sensors to allow a deployment at required densities. Medium precision is here set to be a random error (uncertainty) on hourly measurements of ±1 ppm or less, a precision requirement based on previous studies of network design in urban areas. Here we present tests of newly developed non-dispersive infrared (NDIR) sensors manufactured by Senseair AB performed in the laboratory and at actual field stations, the latter for CO2 dry air mole fractions in the Paris area. The lower-cost medium-precision sensors are shown to be sensitive to atmospheric pressure and temperature conditions. The sensors respond linearly to CO2 when measuring calibration tanks, but the regression slope between measured and assigned CO2 differs between individual sensors and changes with time. In addition to pressure and temperature variations, humidity impacts the measurement of CO2, with all of these factors resulting in systematic errors. In the field, an empirical calibration strategy is proposed based on parallel measurements with the lower-cost medium-precision sensors and a high-precision instrument cavity ring-down instrument for 6 months. The empirical calibration method consists of using a multivariable regression approach, based on predictors of air temperature, pressure and humidity. This error model shows good performances to explain the observed drifts of the lower-cost medium-precision sensors on timescales of up to 1–2 months when trained against 1–2 weeks of high-precision instrument time series. Residual errors are contained within the ±1 ppm target, showing the feasibility of using networks of HPP3 instruments for urban CO2 networks. Provided that they could be regularly calibrated against one anchor reference high-precision instrument these sensors could thus collect the CO2 (dry air) mole fraction data required as for top-down CO2 flux estimates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».