Французские ученые разработали сеть мониторинга датчиков CO2 для количественной оценки городских выбросов в Париже

Дайджест исследований

Для эффективного мониторинга сильно неоднородных городских выбросов CO2 с помощью атмосферных наблюдений необходимо развернуть экономически эффективные датчики CO2 в нескольких точках города с достаточной точностью, чтобы уловить градиенты концентрации в городской среде. Эти плотные измерения могут быть использованы в качестве входных данных системы инверсии атмосферы для количественной оценки выбросов в масштабах города или отдельных секторов. Такая количественная оценка позволит получить ценные сведения об эффективности местных инициатив, а также выявить неизвестные «горячие точки» выбросов, требующие внимания. Здесь мы представляем разработку и оценку среднего по стоимости прибора для непрерывного мониторинга концентрации CO2 в атмосфере с точностью до 1 ppm для среднечасовых измерений. Мы оцениваем чувствительность датчика в зависимости от факторов окружающей среды, таких как влажность, давление, температура и сигнал CO2, что приводит к разработке эффективного алгоритма калибровки. С июля 2020 года в Париже и его окрестностях было установлено восемь недорогих приборов для непрерывных измерений CO2, дополняющих семь высокоточных станций спектроскопии с кольцом резонатора (CRDS), которые работают с 2016 года. Для автоматического контроля качества, калибровки и хранения данных была внедрена система обработки данных под названием CO2calqual, которая позволяет управлять обширными измерениями CO2 в сети мониторинга в режиме реального времени. Оценки размещения высокоточных приборов показывают, что точность восьми недорогих приборов находится в диапазоне от 1,0 до 2,4 промилле при ежечасных измерениях во второй половине дня (12:00-17:00 UTC). Проблемы долгосрочной стабильности требуют ручной проверки данных и технического обслуживания приборов. Анализ показывает, что измерения CO2 могут служить доказательством недооценки выбросов CO2 в Парижском регионе и отсутствия нескольких точечных источников выбросов в кадастре выбросов. Наше исследование демонстрирует многообещающие перспективы интеграции среднезатратных измерений наряду с высокоточными данными в последующее инверсионное моделирование атмосферы для повышения точности количественной оценки мелкомасштабных выбросов CO2 в парижском мегаполисе.

Исследование опубликовано в журнале Atmospheric Measurement Techniques .