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Intercomparison of atmospheric CO2 and CH4 abundances on regional scales in boreal areas using Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) analysis, COllaborative Carbon Column Observing Network (COCCON) spectrometers, and Sentinel-5 Precursor satellite observations

Tu, Qiansi 1; Hase, Frank 1; Blumenstock, Thomas ORCID iD icon 1; Kivi, Rigel; Heikkinen, Pauli; Sha, Mahesh Kumar; Raffalski, Uwe; Landgraf, Jochen; Lorente, Alba; Borsdorff, Tobias; Chen, Huilin; Dietrich, Florian; Chen, Jia
1 Institut für Meteorologie und Klimaforschung Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung (IMKASF), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We compare the atmospheric column-averaged dry-air mole fractions of carbon dioxide (XCO2) and methane (XCH4) measured with a pair of COllaborative Carbon Column Observing Network (COCCON) spectrometers at Kiruna and Sodankylä (boreal areas). We compare model data provided by the Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) between 2017 and 2019 with XCH4 data from the recently launched Sentinel-5 Precursor (S5P) satellite between 2018 and 2019. In addition, measured and modeled gradients of XCO2 and XCH4 (ΔXCO2 and ΔXCH4) on regional scales are investigated. Both sites show a similar and very good correlation between COCCON retrievals and the modeled CAMS XCO2 data, while CAMS data are biased high with respect to COCCON by 3.72 ppm (±1.80 ppm) in Kiruna and 3.46 ppm (±1.73 ppm) in Sodankylä on average. For XCH4, CAMS values are higher than the COCCON observations by 0.33 ppb (±11.93 ppb) in Kiruna and 7.39 ppb (±10.92 ppb) in Sodankylä. In contrast, the S5P satellite generally measures lower atmospheric XCH4 than the COCCON spectrometers, with a mean difference of 9.69 ppb (±20.51 ppb) in Kiruna and 3.36 ppb (±17.05 ppb) in Sodankylä. ... mehr

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung (IMKASF)
KIT-Zentrum Klima und Umwelt (ZKU)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2020
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1867-8548
KITopen-ID: 1000125581
HGF-Programm 12.03.01 (POF III, LK 01) Long term observations of tropospheric
Erschienen in Atmospheric measurement techniques
Verlag Copernicus Publications
Band 13
Heft 9
Seiten 4751–4771
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Vorab online veröffentlicht am 09.09.2020
Nachgewiesen in Scopus
Web of Science
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OpenAlex

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000125581
Veröffentlicht am 02.11.2020
Originalveröffentlichung
DOI: 10.5194/amt-13-4751-2020
Scopus
Zitationen: 30
Web of Science
Zitationen: 28
Dimensions
Zitationen: 38
Seitenaufrufe: 179
seit 03.11.2020
Downloads: 44
seit 12.11.2020
Cover der Publikation
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