Mobile ground-based remote sensing of atmospheric CO2, CH4, and CO column densities above the Pacific Ocean
Notice bibliographique
Résumé
Validation opportunities for model data and satellite observations in the short-wave infra-red spectral range are still sparse above the oceans. To provide such opportunities, we qualify a Fourier-transform spectrometer (FTS) for the regular use on ships. We use the EM27/SUN FTS [1] in direct-sunlight measurement geometry to retrieve total column densities of carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and carbon monoxide (CO) [2] with solar absorption spectroscopy. Performing direct-sunlight measurements from a moving platform poses significant challenges to the solar tracking. We use a solar tracker that compensates the vessel's movements in real time, keeping the pointing of the instrument relative to the center of the sun better than 0.05° for more than 99 % of the time [3]. The solar tracker is part of a newly developed enclosure that allows automated measurements and withstands environmental factors such as rain, humidity, and sea spray. The instrument was deployed on board the German research vessel RV Sonne during the MORE-2 (Measuring Oceanic REferences 2) campaign on a longitudinal transect from Vancouver (Canada) to Singapore in June 2019. During the campaign we recorded 33800 direct sunlight spectra from which column-averaged dry-air mole fractions of CO2, CH4, and CO are retrieved. Our results are calibrated against World Meteorological Organization standards and the columns achieve a relative precision of 0.06 %, 0.06 %, and 1.02 % for CO2, CH4, and CO, respectively. We compare our records to coincident observations of the Greenhouse gases Observing SATellite (GOSAT), the Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2), and the TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI). Our CO2 records show a mean offset of -3.2 ± 1.1 ppm to OCO-2 and -1.4 ± 1.7 ppm to GOSAT observations. Furthermore, we find a mean CH4 offset of 17 ± 6 ppb to GOSAT and a mean CO offset of 3.5 ± 2.6 ppb to TROPOMI. The Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) provided us with model data of CH4 and CO. We could show that the CO data agree well with our measurements, showing an offset of 3.5 ± 3.6 ppb. [1] Gisi, M. et al.: XCO2-measurements with a tabletop FTS using solar absorption spectroscopy, Atmos. Meas. Tech., 5, 2969-2980, 2012 [2] Hase, F. et al.: Addition of a channel for XCO observations to a portable FTIR spectrometer for greenhouse gas measurements, Atmos. Meas. Tech., 9, 2303-2313, 2016 [3] Klappenbach, F. et al.: Accurate mobile remote sensing of XCO2 and XCH4 latitudinal transects from aboard a research vessel, Atmos. Meas. Tech., 8, 5023–5038, 2015
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,003 | 0,001 |
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 ».