Evaluation and Application of Max-DOAS Methods for Monitoring Aerosols, NO2, and SO2 in Urban and Industrial Environments
Notice bibliographique
Résumé
The ideal measurement technique to effectively address an air quality problem depends on the chemical and physical properties of the species and its environment. Multi-Axis Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS) techniques allow a diversity of applications for studying atmospheric species, including the determination of emissions, vertical profiles, and the tropospheric column loading of trace gases. Deployment of the MAX-DOAS instrument during the comprehensive air quality campaign in the Athabasca Oil Sands Region in 2013 provided a rare opportunity to evaluate the performance of multiple aspects of the MAX-DOAS retrievals. Retrievals of aerosol extinction, NO2, and SO2 were compared to data from lidar, sun photometer, Active-DOAS, and airborne in-situ measurements of trace gases. The MAX-DOAS retrievals performed well except under conditions of rapidly changing vertical profiles of pollution. Important elements required to achieve useful inter-comparisons of MAX-DOAS with other instruments (e.g., the lidar S-ratio) and advantages of the MAX-DOAS technique were identified. MAX-DOAS measurements of SO2 gas calibration cells were conducted to determine the optimal settings for fitting SO2 differential slant column densitities (dSCDs), currently absent in the literature. Fitting dSCDs of SO2 from solar measurements is challenging due to the effects of stray light, potential interference by O3 absorption, and low solar intensity in wavelength regions where SO2 absorption features are strong. Based on the experiments, the use of a short-pass filter and a fitting window of 307.5 < <319 nm are recommended. MAX-DOAS measurements in Toronto, Ontario, during 2015 quantified the impact of lake-breeze circulations on the tropospheric loading of NO2 and aerosol extinction. These first measurements of the total tropospheric loading of pollutants behind a lake breeze front on multiple days using MAX-DOAS confirms previously theorized 3-D structures of lake breezes. Finally, the mobile-MAX-DOAS technique of estimating NOx and SO2 emissions was improved by conducting simultaneous Mobile-MAX-DOAS and in-situ NO-NO2-NOx measurements and deploying a modular meteorological station while observing urban plumes in the industrial city of Sarnia, Ontario. These studies demonstrated the utility of MAX-DOAS techniques for monitoring tropospheric air quality in industrial and urban settings when in-situ and other remote sensing techniques are limited.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».