Verwerking en gebruik van data

Hieronder informatie over de deeltjes die we detecteren. Meer gegevensreeksen en grafieken zijn te vinden op de infrared data pages.

A. Data

1. Broeikasgassen

Broeikaseffect

Wanneer de zonnestraling de Aarde bereikt, wordt 30 % van die straling terug naar de ruimte gekaatst door wolken (20 %), de atmosfeer (6 %), en het aardoppervlak (4 %). De andere 70 % wordt door verschillende elementen geabsorbeerd en terug naar de ruimte gestuurd in de vorm van infrarode (IR) straling. De broeikasgassen reflecteren of absorberen vervolgens een gedeelte van de IR-emissies die door de Aarde werden uitgestraald, verspreiden ze de gerecupereerde energie door deze straling, en zenden ze zelf ook IR-straling uit. Een gedeelte van die straling keert terug naar het aardoppervlak …

… en zorgt op die manier voor een tweede opwarming na de eerste opwarming door de Zon. Dit resulteert in een temperatuurstijging in de troposfeer, gekend als het broeikaseffect, en een afkoeling van temperatuur in de stratosfeer.

Eén van de gevolgen van die temperatuurstijging in de troposfeer is dat de poolijskappen smelten, waardoor het waterpeil in de oceanen stijgt. Aangezien de meeste broeikasgassen een lange atmosferische levensduur hebben, kunnen ze het klimaat substantieel beïnvloeden.

De broeikasgassen aanwezig in de aardatmosfeer zijn
  • H2O (= het belangrijkste, nl. 63 %)
  • CO2 (= het tweede belangrijkste, nl. 20 %)
  • CH4
  • O3
  • N2O
  • NO
  • C2H6
  • CO
  • SF6
  • CFK’s (waaronder HCFK’s)

De atmosferische abundantie van CO2, SF6, CFK’s en CH4 is substantieel toegenomen door menselijke activiteiten en veroorzaakt het zogenaamde antropogene broeikaseffect, bovenop het natuurlijke broeikaseffect. Dat antropogene broeikaseffect is het duidelijkst zichtbaar in de noordelijke hemisfeer (NH).

Het Kyotoprotocol (daterend van 1997) heeft als doel de verdere toename van broeikasgassen in de atmosfeer wereldwijd te beperken.

Voor meer informatie, zie

 

Primaire broeikasgassen gemeten door onze FTIR-spectrometer: H2O, CO2, CH4, O3, en N2O

H2O (waterdamp)

Bronnen:

  • gesloten systeem waarin water circuleert van het vasteland en van de oceanen naar de atmosfeer en terug, door verdamping, condensatie en neerslag

Putten: reactie met het hydroxylradicaal OH (zowel in troposfeer als in stratosfeer)

H2O heeft maar een korte levensduur van twee dagen. Het stimuleert de productie van polaire stratosferische wolken (ook gekend als PSC’s, van Polar Stratospheric Clouds), en beïnvloedt het stralingsverwarmingsevenwicht.           

CO2 (koolstofdioxide)

Bronnen:

  • Natuurlijke bron: oceanen
  • Antropogene bronnen: energie en industrie (fossiele brandstoffen: aardolie en steenkool), cementproductie, ontbossing

Putten: fotosynthese door planten en bomen, absorptie door oceanen

CO2 is zeer stabiel, verandert weinig in tijd, en de mengverhoudingen zijn constant over grote gebieden in hoogte. Het heeft een lange atmosferische levensduur van ongeveer 100 jaar of meer.

Momenteel wordt CO2 nog niet afgeleid uit de data van onze Bruker 120 M FTIR-spectrometer, maar vanaf 2011 zal het gedetecteerd worden dankzij onze Bruker 125 HR FTIR-spectrometer, in het kader van het Total Carbon Column Observing Network (TCCON).

CH4 (methaan)

Bronnen:

  • Natuurlijke bronnen: moeraslanden, bossen, hydraten, geologische bronnen (gaslekken en vulkanen), wilde dieren (voornamelijk runderen), termieten, natuurbranden
  • Antropogene bronnen: energie en industrie (fossiele brandstoffen: gas, aardolie en steenkool), stortplaatsen en afvalverwerking, mestbeheer (voornamelijk rundvee), rijstteelt, verbranding van akkers met landbouwresidu (voornamelijk graansoorten en sojabonen), verbranding van biomassa

Putten: Absorptie door bodems, reactie met OH (zowel troposferisch als stratosferisch) en met stratosferisch Cl, en O(1D)

CH4 is de belangrijkste molecule van de koolwaterstoffen, gevolgd door C2H6, en heeft een lange levensduur van ongeveer 10 jaar. Het is een precursor van ozonproductie in de troposfeer, een bron van waterdamp in de stratosfeer, het beëindigt cycli van stratosferisch ozonverlies door CH3 en OH of HCl te vormen, en het beïnvloedt stratosferisch ozon dankzij OH.

In de troposfeer is CH4 relatief uniform verdeeld over verschillende breedtegraden, namelijk rond 1400 ppb, zowel in de noordelijke (NH) als in de zuidelijke hemisfeer (ZH), hoewel er de laatste paar jaren een stijgende trend van ongeveer 0,7 % te zien is. Toch is er een duidelijke interhemisferische gradiënt, met huidige VMR-waarden van ongeveer 1,7 ppmv in de ZH en ongeveer 1,85 ppmv in de NH. Die gradiënt weerspiegelt de grotere bronnen van methaan in het Noordelijke Halfrond.

O3 (ozon)

Bronnen:

  • Natuurlijke bronnen: fotochemische reacties, El Niño
  • Antropogene bronnen: industrie, verkeer

Putten: Reactie met OH, NOx (= NO + NO2), HCHO, Cly, CO en koolwaterstoffen

Naargelang de hoogte, verandert de levensduur van O3 omwille van een verschil in hoeveelheid zonnestraling. Dat varieert van ongeveer 90 dagen in de troposfeer, tot ongeveer 1 tot 3 jaar rond 20 km hoogte, ongeveer 1 week rond 30 km hoogte, en ongeveer 5 tot 20 uur rond 50 km hoogte.

Terwijl troposferisch ozon bijdraagt tot het broeikaseffect en een negatieve invloed heeft op planten en de gezondheid van mens en dier, is stratosferisch ozon noodzakelijk om te beletten dat de schadelijke UV-B-zonnestraling het aardoppervlak bereikt.
Tussen 0 en 2 km hoogte spreken we van het zeer giftige ozonsmog.

N2O (distikstofmonoxide)

Bronnen:

  • Natuurlijke bronnen: bliksem, oxidatie van NH3, (tropische) bodems, oceanen, bossen
  • Antropogene bronnen: industrie (nylonproductie, verbranding van fossiele brandstoffen), mestbeheer (voornamelijk rundvee), verbranding van biomassa, verbranding van akkers met landbouwresidu (voornamelijk graansoorten en sojabonen), chemische conversie van stikstof in meststoffen, landbouwbodembeheer (vooral akker- en grasland), afvalwaterverwerking, productie van adipinezuur en salpeterzuur

Putten: Absorptie door bodems, fotolyse, reactie met stratosferisch O(1D)

De fotochemische levensduur van N2O varieert van ongeveer 100 jaar op 20 km hoogte en lager, tot 1 jaar op 33 km hoogte en 1 maand op 40 km hoogte. Omdat die levensduurtes langer zijn dan dynamische tijdsschalen, wordt de mondiale verdeling van N2O hoofdzakelijk bepaald door de Brewer-Dobson-circulatie. Daardoor is het een nuttige tracer (speurder) in de stratosfeer.

 

Secundaire broeikasgassen gemeten door onze FTIR-spectrometer: CO en C2H6

Los van hun indirect effect op de klimaatverandering, spelen CO en C2H6 een centrale rol in de troposferische chemie door hun reactie met OH. Ze worden hoofdzakelijk geproduceerd door antropogene bronnen, en kunnen gebruikt worden als tracers van troposferische vervuiling en transport (bv. transport van verbrandingsproducten van biomassa) omdat ze een relatief hoge troposferische abondantie en een lange troposferische levensduur hebben.

CO (koolmonoxide)

Bronnen:

  • Natuurlijke bronnen: branden, biogene bronnen, oceanen, foto-oxidatie van CH4 en niet-methaan koolwaterstoffen, fotodissociatie van CO2
  • Antropogene bronnen: verbranding van biomassa, verkeer, verwarming, industrie (verbranding van fossiele brandstoffen)

Putten: Reactie met OH (zowel in troposfeer als in stratosfeer)

CO heeft een levensduur van verschillende weken tot enkele maanden, waardoor zowel emissiebronnen als atmosferisch transport van vervuilingspluimen gekarakteriseerd kunnen worden. CO aan het aardoppervlak heeft een slechte invloed op de gezondheid.

 

C2H6 (ethaan)

Bronnen:

  • Natuurlijke bronnen: gasverlies vanaf het vasteland en oceanen
  • Antropogene bronnen: productie en transmissie van fossiele brandstoffen, gebruik van biobrandstoffen, verbranding van biomassa

Putten: reactie met troposferisch OH en met stratosferisch Cl

Het heeft een korte levensduur van ongeveer 2 tot 4 maanden. Omdat C2H6 dezelfde bronnen en putten heeft als CO, en dus ook dezelfde eigenschappen, beïnvloeden de twee elkaar sterk.      
C2H6 varieert sterk naargelang de breedtegraad: in het ZH (zuidelijk halfrond) is het gelijkmatig verdeeld, gemiddeld 0,5 ppb, terwijl het een sterke gradiënt heeft in het NH (Noordelijk Halfrond), waar het naar het Noorden toeneemt tot gemiddeld 1,1 ppb.

 

2. Stratosferische gassen

HCl

Waterstofchloride (HCl) is een giftig, kleurloos, in sterke mate zuur gas dat gemakkelijk oplost in water om zoutzuur te vormen. HCl is een anorganische chloormolecule die overvloedig aanwezig is in de hogere stratosfeer, samen met chloornitraat (ClONO2). Deze moleculen worden “chloorreservoirs” genoemd omdat ze niet zelf met ozon (O3) reageren, maar een kleine hoeveelheid chloorhoudende radicalen genereren, zoals Cl, ClO, ClO2 en verwante moleculen, die collectief de “ClOx-familie" wordt genoemd. Deze familie moleculen reageert wel met O3. Een stijging in de concentratie van chloorreservoirs leidt tot een stijging in de concentratie van ozonafbrekende radicalen. Bijvoorbeeld is de onmiddellijke oorzaak van het Antarctische ozongat een ongewone opeenvolging van reacties, gekatalyseerd door polaire stratosferische wolken (ook gekend als PSC’s, van Polar Stratospheric Clouds) die deze chloorreservoirs leegmaken en hoge concentraties ozonafbrekende ClOx-radicalen produceren [1, 2].

De laatste decennia werd een enorme inspanning geleverd om bronnen en putten van stratosferisch chloor te identificeren. De concentraties van de belangrijkste moleculen werden in functie van de hoogte gemeten, met in situ (bv. collectiefilters geplaatst op vliegtuigen en ballonnen) en teledetectie methodes (bv. spectroscopische metingen vanaf de grond en van satellieten). Dankzij al deze inspanningen konden de processen die chloor door de stratosfeer vervoeren verklaard worden.

In de troposfeer neemt de mengverhouding van HCl opvallend af met stijgende hoogte. In de stratosfeer neemt ze daarentegen toe met stijgende hoogte, erg snel tot 35 km, en dan trager tot op 55 km hoogte en erboven [3,4].

ClONO2, de andere belangrijke anorganische chloorverbinding in de stratosfeer, neemt ook snel toe in de lage stratosfeer, en vermindert op grotere hoogtes. Deze (en andere) resultaten suggereren dat het HCl dat aanwezig is in de stratosfeer ter plekke geproduceerd wordt, en dus niet opstijgt van lagere hoogtes.

Dankzij vele waarnemingen en onderzoek werd aangetoond dat HCl een nevenproduct is van de afbraak van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) door UV-straling in de stratosfeer. HCl neemt toe met de hoogte in de stratosfeer, net waar CFK’s afnemen.
De aangroei van HCl is gedaald door de verminderde CFK-productie, als gevolg van het Montrealprotocol. De atmosferische levensduur van CFK’s bedraagt ongeveer 100 jaar.
Een paar percent van HCl wordt geproduceerd door vulkaanuitbarstingen.

[1] R. P. Wayne, Chemistry of Atmospheres, 2nd Ed., Oxford, (1991)
[2] F. S. Rowland, "Chlorofluorocarbons and the depletion of stratospheric ozone", Am. Sci. 77, 36 (1989).
[3] C. B. Farmer, O. F. Raper, and R. H. Norton, "Spectroscopic detection and vertical distribution of HCl in the troposphere and stratosphere", Geophys. Res. Lett. 3, 13 (1975).
[4] J. Eyre and H. Roscoe, "Radiometric measurement of stratospheric HCl", Nature, 266, 243 (1977).

click to enlarge

HF

Waterstoffluoride (HF) is een giftig, kleurloos, zeer zuur gas dat snel oplost in water om fluorwaterstofzuur te vormen. Het is minder reactief dan chloor. Waterstoffluoride is een stabiel nevenproduct uit de afbraak van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) door UV-straling in de stratosfeer. In de stratosfeer neemt HF toe met de hoogte daar waar de concentratie van CFK’s afneemt.
De totale hoeveelheid HF in de stratosfeer is tussen 1978 en 1989 [1, 2] gestegen met een factor van 3 tot 4. De hoeveelheid fluor, als een functie van hoogte, stijgt op nagenoeg dezelfde manier als de hoeveelheid chloor [3].
De aangroei van HF is gedaald door de verminderde CFK-productie (als gevolg van het Montrealprotocol). Het wordt ook geproduceerd door vulkaanuitbarstingen.


[1] R. Zander, M.R. Gunson, J.C. Foster, C.P. Rinsland, and J. Namkung, "Stratospheric ClONO2, HCl, and HF concentration profiles derived from ATMOS/Spacelab 3 observations - an update", J. Geophys. Res. 95, 20519 (1990).
[2] C. P. Rinsland, J. S. Levine, A. Goldman, N. D. Sze, . K. W. Ko, and D. W. Johnson, "Infrared measurements of HF and HCl total column abundances above Kitt Peak, 1977-1990: Seasonal cycles, long-term increases, and comparisons with model calculations", J. Geophys. Res. 96, 15523 (1991).
[3] R. Zander, M. R. Gunson, C. B. Farmer, C. P. Rinsland, F. W. Irion, and E. Mahieu, "The 1985 chlorine and fluorine inventories in the stratosphere based on ATMOS observations at 30 degrees North latitude", J. Atmos. Chem. 15, 171, (1992).

click to enlarge

HCN

Waterstofcyanide (HCN) is een kleurloze, vluchtige en extreem giftige chemische samenstelling waarvan de dampen een bittere amandelachtige geur hebben.
De belangrijkste bron van HCN in de troposfeer is de verbranding van biomassa. Het is een troposferisch brongas dat de stratosfeer binnendringt, waar het langzaam afgebroken wordt. HCN is niet alleen een tracer van verbranding van biomassa ; het kan ook gebruikt worden om de dynamiek van de middenatmosfeer te observeren. Het voornaamste afbraakmechanisme is de reactie met het OH-radicaal. HCN lijkt ongeveer een levensduur van 2,5 jaar in de atmosfeer te hebben, hoewel die kan variëren tot 1,5 jaar levensduur.

click to enlarge

HNO3

Salpeterzuur (HNO3) is een zuur gas dat zeer gemakkelijk oplost in water.
Het wordt in de atmosfeer gevormd door de omzetting van stikstofmonoxide in stikstofdioxide, en uiteindelijk in salpeterzuur. Het reageert gemakkelijk met atmosferisch water en produceert zo zure neerslag. Salpeterzuur reageert ook met gasvormige ammoniak om nitraten te vormen in deeltjes- of aerosolvorm, die op hun beurt verdwijnen door natte en droge neerslag van deze deeltjes. In de zuivere achtergrondtroposfeer functioneert de neerslag van salpeterzuur als een afbraakbron van ongepaarde waterstof- en stikstofsamenstellingen en beperkt zo de vorming van ozon.
HNO3 wordt chemisch afgebroken door fotolyse en oxidatie door OH.
HNO3 is een reservoirmolecule voor stikstof in de stratosfeer en speelt daarom een belangrijke rol in stratosferische ozonchemie. Het kan de reactievere NOx- verbindingen neutraliseren, en zo ozonvernietiging tegengaan. HNO3 regelt indirect de omvang en de duur van ozonvernietiging in de stratosfeer.

proclick to enlarge

3. Verbrandingsproducten van biomassa

Île de la Réunion ligt op slechts 700 km van de Oostkust van Madagaskar en ongeveer 2000 km van Zuidoost-Afrika, een regio met grote biogene NMVOS-emissies (NMVOS: niet-methaan vluchtige organische stoffen) en uitgebreide vegetatiebranden in de periode van mei tot november. Daardoor is het een uitstekende site om moleculen te bestuderen die directe en/of indirecte verbrandingsproducten van biomassa zijn: CO , C2H6, HCN, C2H2, HCHO, HCOOH,…

HCHO (formaldehyde)

Formaldehyde (HCHO) is één van overvloedigste carbonylverbindingen en een centraal onderdeel in de oxidatie van vluchtige organische stoffen (VOS). Zowel NOx- als VOC-concentraties bepalen de vorming van ozon in de troposfeer. De belangrijkste bronnen van HCHO in de atmosfeer zijn de fotochemische oxidatie van methaan en niet-methaan vluchtige organische stoffen (NMVOS’s), waaronder biogene VOS (isopreen) en antropogene koolwaterstoffen. HCHO komt ook vrij bij de verbranding van biomassa. De putten van formaldehyde zijn fotolyse, oxidatie door OH en droge en natte neerslag [Stavrakou et al., 2009]. HCHO is een zeer grote bron van CO. Omdat het een korte levensduur heeft van slechts enkele uren, lijkt de mondiale verdeling van HCHO erg op de verdeling van zijn bronnen. Ver weg van de emissiegebieden, bv. boven oceanen, zijn formaldehydewaarnemingen een kans om onze huidige kennis omtrent methaanoxidatie te testen, en mogelijk ook om de invloed te bepalen van lange afstand transport van NMVOS’s uit brongebieden.

Onze HCHO FTIR-metingen werden vergeleken met grondgebaseerde Multi-Axis Differential Absorption Spectroscopy (MAXDOAS) en satellietmetingen (SCIAMACHY/ENVISAT, in detail beschreven in De Smedt et al., 2008), maar ook met simulaties van het 3D chemietransportmodel IMAGESv2 (Stavrakou et al., 2009). Alle details zijn beschikbaar in de publicatie door Vigouroux et al. (2009).
De verschillende datasets vertoonden een goede overeenkomst. Dankzij ons onderzoek hebben we meer geleerd over het lange afstand transport van niet-methaan vluchtige organische stoffen (NMVOS’s zijn precursors van HCHO) en over tekorten in het model. Met behulp van FLEXPART , een Lagrangiaans model voor deeltjesdispersie, werd aangetoond dat snel en direct transport van NMVOS’s uit Madagaskar een grote impact heeft op de abondantie en de variabiliteit van HCHO op Ile de la Réunion. Dit wordt onderschat in het model.

click to enlarge

C2H2 (acetyleen)

Acetyleen is een verbrandingsproduct (industrie, biobrandstof, verbranding van biomassa) met als belangrijkste verwijderingsmechanisme de reactie met OH. De levensduur van acetyleen is ongeveer 20 dagen. Het is heel moeilijk om C2H2 te detecteren omdat het zwak absorbeert in het infrarood. Toch hebben we C2H2 kunnen observeren in onze Réunionspectra, en hebben we vergelijkingen gemaakt met het chemietransportmodel IMAGESv2 (Stavrakou et al., 2009). Verschillende IMAGESv2-gevoeligheidssimulaties werden uitgevoerd waardoor verondersteld werd dat de geobserveerde onderschatting van het model tijdens het droge seizoen te wijten kan zijn aan een onderschatting van emissies van C2H2 door verbranding van biomassa (//link figuur acetylene).

Een publicatie is in voorbereiding.

HCOOH (mierenzuur)

De levensduur van HCOOH is ongeveer 4 dagen. De dominante putten zijn natte en droge neerslag en reactie met OH. De directe bronnen van mierenzuur zijn antropogene emissies (biobrandstof), bodems, vegetatie en emissies van verbranding van biomassa, maar de dominerende bron is fotochemische productie (C2H2, C2H4, glycolaldehyde, isopreen, terpenen, …), waarover onze kennis nog zeer onvolledig is. Daarom is het erg interessant om het te meten. Net als C2H2 is het een moeilijke taak omwille van de zeer zwakke absorptie in het infrarood.
Wij hebben onze FTIR producten vergeleken met het chemietransportmodel  IMAGESv2 . Het model onderschat de observaties sterk, wat overeenstemt met resultaten uit de literatuur (von Kuhlmann et al., 2003, Ito et al. 2007) die wijzen op een onderschatting van de HCOOH bronnen. De meest waarschijnlijke ontbrekende bron is secundaire biogene productie. In zowel FTIR- als modelresultaten zien we maximumwaarden in het droge seizoen, wat deels veroorzaakt wordt door de bijdrage van verbranding van biomassa en door de langere levensduur van deze molecule in de atmosfeer door weinig neerslag.

click to enlarge

HCN (waterstofcyanide)

We schatten dat de troposferische levensduur van HCN ongeveer 5 maanden bedraagt. Verbranding van biomassa is de voornaamste bron, en reactie met OH de voornaamste put. Een bijkomende suggestie als verwijderingsmechanisme is absorptie door oceanen. De correlatie met CO is zeer goed.

Een publicatie is in voorbereiding.

 

B. Validation studies

Onze gemeten FTIR-data worden uitvoerig gebruikt in validatie- en andere vergelijkingsstudies. Omdat we de volledige atmosferische kolom systematisch kunnen meten, zijn grondgebaseerde FTIR-data bijzonder geschikt voor vergelijkingen met satellietdata, vooral wanneer de FTIR-data gecombineerd worden met die van een quasi mondiaal netwerk van FTIR-stations, zoals die van NDACC, het netwerk van detectie van verandering in atmosferische samenstelling. Al enige tijd leiden wij, of zijn we betrokken in gecoördineerde validatiestudies, waarbij we grondgebaseerde FTIR-gegevens van het NDACC gebruiken.

ACE-FTS / SCISAT:

CH4, HCl, HF, HNO3, CO, O3, N2O

Zie Validation results for the Atmospheric Chemistry Experiment (ACE). ACP Special Issue.

M. De Mazière heeft de gecoördineerde validatie van het ACE-FTS v2.2 CH4 data product geleid.

ACE - Atmospheric Chemistry Experiment

MIPAS / Envisat :

O3, HNO3, N2O, CH4

Zie http://www.atmos-chem-phys.net/special_issue70.html

We hebben een MIPAS (v4.561)-validatie uitgevoerd voor de moleculen HNO3 en N2O met behulp van data van vijf grondgebaseerde FTIR-stations, verdeeld over beide hemisferen: Kiruna (68°N.B.), Jungfraujoch (47°N.B.), Wollongong (34°Z.B.), Lauder (45°Z.B.), en Arrival Heights (78°Z.B.).

Dit werk wordt gedetailleerd beschreven in Vigouroux et al., 2007. De originele aanpak van ons validatiewerk is dat we het stratosferische 4D-VAR gegevensassimilatiesysteem BASCOE  gebruikt hebben met MIPAS-data, om het probleem van ruimtecollocatie aan te pakken. Dit probleem komt altijd voor bij vergelijking van twee verschillende remote-sensinginstrumenten. Op de onderstaande afbeelding vindt u voorbeelden van zulke vergelijkingen. Kwantitatieve resultaten over de vergelijking kunt u vinden in Vigouroux et al., 2007.

mipas Links boven: Gedeeltelijke kolom (182-24 hPa) van N2O boven Kiruna. Rechtsboven: Gedeeltelijke kolommen (181-17 hPa) van HNO3 boven Jungfraujoch. Onder, links en rechts: Relatieve gedeeltelijke kolomverschillen (MIPAS – FTIR) / gemiddelde (FTIR), en (BASCOE - FTIR) / gemiddelde (FTIR).

Met data van vijf FTIR-stations hebben wij ook deelgenomen aan gecoördineerde MIPAS-validatiestudies van O3 (Cortesi et al., 2007), HNO3 (Wang et al., 2007), en N2O en CH4 (Payan et al., 2009).


SCIAMACHY / Envisat:

CH4, CO2, CO, N2O

M. De Mazière is de validatiecoördinator voor de CO-, CH4- en N2O-kolomproducten van SCIAMACHY.

Voorbije en huidige studies in dit veld hebben drie verschillende wetenschappelijke SCIAMACHY afleidingsalgoritmen gevalideerd voor CO en CH4, en in mindere mate voor N2O en CO2. Deze afleidingsalgoritmen, namelijk WFM-DOAS, IMAP-DOAS en IMLM zijn sterk geëvolueerd sinds hun eerste resultaten in 2004. Toch vinden alle betrokken onderzoeksgroepen nog altijd mogelijkheden om de nauwkeurigheid en precisie te verbeteren.

Vergelijking tussen totale kolom- CH4 –waarden voor FTIR, het TM4-POS-model en IMAP- en WFM-DOAS-satellietproducten. De weergegeven lijnen zijn tweewekelijkse medianen.

IASI / METOP-3:

CO, HNO3, CH4

Onze groep werkt aan de validatie van atmosferische chemische producten afkomstig van het IASI-experiment, zoals CO en HNO3, en aan de afleiding en validatie van IASI CH4-data.

 

C. Lange-afstand transportstudies

Om onze FTIR-waarnemingen op Île de la Réunion te interpreteren, hebben we informatie nodig over de brongebieden van de geobserveerde moleculen (zoals CO en formaldehyde). Het model dat we daarvoor gebruiken is FLEXPART, een gratis, uitvoerig getest softwarepakket dat de Lagrangiaanse trajecten en dispersie van een groot aantal deeltjes berekent. Lagrangiaanse deeltjesdispersiemodellen zijn ideaal voor onze toepassingen, aangezien deeltjestrajectmodellen zoals HYSPLIT en FLEXTRA geen kwantitatieve informatie opleveren terwijl Euleriaanse chemietransportmodellen vaak te uitgebreid en minder gepast zijn voor de bepaling van specifieke brongebieden.

Video

Movie (.wmv file, 5 MB)


Een ander voorbeeld van het gebruik van FLEXPART-simulaties voor lange afstand transport, is het in kaart brengen van vulkanische BrO-emissies en de schatting van de injectiehoogte en de totale vrijgegeven Br-massa.

 

 

 

Link naar de website van het Federaal Wetenschapsbeleid
Link naar de Federale Portaalsite