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Calibration and instrumental line shape characterization of a set of portable FTIR spectrometers for detecting greenhouse gas emissions

Frey, M. 1; Hase, F. 1; Blumenstock, T. ORCID iD icon 1; Groß, J. 1; Kiel M.; Mengistu Tsidu, G. 2; Schäfer, K. 3; Sha, M. K. 1; Orphal, J. 1
1 Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

A comprehensive calibration procedure for mobile, low-resolution, solar-absorption FTIR spectrometers, used for greenhouse gases observations, is developed. These instruments commend themselves for campaign use and deployment at remote sites. The instrumental line shape (ILS) of each spectrometer has been thoroughly characterized by analyzing the shape of H2O signatures in open path spectra. A setup for the external source is suggested and the invariance of derived ILS parameters with regard to chosen path length is demonstrated. The instrumental line shape characteristics of all spectrometers were found to be close to nominal. Side-by-side solar observations before and after a campaign, which involved shipping of all spectrometers to a selected target site and back, are applied for verifying the temporal invariability of instrumental characteristics and for deriving intercalibration factors for XCO2 and XCH4, which take into account residual differences of instrumental characteristics. An excellent level of agreement and stability was found between the different spectrometers: the uncorrected biases in XCO2 and XCH4 are smaller than 0.01 and 0.15 %, respectively, and the drifts are smaller than 0.005 and 0.035 %. ... mehr


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000051419
Originalveröffentlichung
DOI: 10.5194/amt-8-3047-2015
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Zitationen: 66
Dimensions
Zitationen: 79
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF)
Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU)
KIT-Zentrum Klima und Umwelt (ZKU)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2015
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1867-1381, 1867-8548
urn:nbn:de:swb:90-514196
KITopen-ID: 1000051419
HGF-Programm 12.02.04 (POF III, LK 01) Urban-Rural Interactions
Erschienen in Atmospheric measurement techniques
Verlag Copernicus Publications
Band 8
Heft 7
Seiten 3047-3057
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Nachgewiesen in Dimensions
Web of Science
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Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung Ziel 13 – Maßnahmen zum Klimaschutz
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