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MAX-DOAS measurements of tropospheric NO₂ and HCHO in Nanjing and a comparison to ozone monitoring instrument observations

Chan, Ka Lok und Wang, Zhuoru und Ding, Aijun und Heue, Klaus-Peter und Shen, Yicheng und Wang, Jing und Zhang, Feng und Shi, Yining und Hao, Nan und Wenig, Mark (2019) MAX-DOAS measurements of tropospheric NO₂ and HCHO in Nanjing and a comparison to ozone monitoring instrument observations. Atmospheric Chemistry and Physics, 19 (15), Seiten 10051-10071. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-19-10051-2019. ISSN 1680-7316.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
14MB

Offizielle URL: https://www.atmos-chem-phys.net/19/10051/2019/

Kurzfassung

In this paper, we present long-term observations of atmospheric nitrogen dioxide (NO2) and formaldehyde (HCHO) in Nanjing using a Multi-AXis Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS) instrument. Ground-based MAX-DOAS measurements were performed from April 2013 to February 2017. The MAX-DOAS measurements of NO2 and HCHO vertical column densities (VCDs) are used to validate ozone monitoring instrument (OMI) satellite observations over Nanjing. The comparison shows that the OMI observations of NO2 correlate well with the MAX-DOAS data with Pearson correlation coefficient (R) of 0.91. However, OMI observations are on average a factor of 3 lower than the MAX-DOAS measurements. Replacing the a priori NO2 profiles by the MAX-DOAS profiles in the OMI NO2 VCD retrieval would increase the OMI NO2 VCDs by ∼30 % with correlation nearly unchanged. The comparison result of MAX-DOAS and OMI observations of HCHO VCD shows a good agreement with R of 0.75 and the slope of the regression line is 0.99. An age-weighted backward-propagation approach is applied to the MAX-DOAS measurements of NO2 and HCHO to reconstruct the spatial distribution of NO2 and HCHO over the Yangtze River Delta during summer and winter time. The reconstructed NO2 fields show a distinct agreement with OMI satellite observations. However, due to the short atmospheric lifetime of HCHO, the backward-propagated HCHO data do not show a strong spatial correlation with the OMI HCHO observations. The result shows that the MAX-DOAS measurements are sensitive to the air pollution transportation in the Yangtze River Delta, indicating the air quality in Nanjing is significantly influenced by regional transportation of air pollutants. The MAX-DOAS data are also used to evaluate the effectiveness of air pollution control measures implemented during the Youth Olympic Games 2014. The MAX-DOAS data show a significant reduction of ambient aerosol, NO2 and HCHO (30 %–50 %) during the Youth Olympic Games. Our results provide a better understanding of the transportation and sources of pollutants over the Yangtze River Delta as well as the effect of emission control measures during large international events, which are important for the future design of air pollution control policies.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/129097/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:MAX-DOAS measurements of tropospheric NO₂ and HCHO in Nanjing and a comparison to ozone monitoring instrument observations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Chan, Ka LokKa.Chan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wang, ZhuoruDLR-IMFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ding, AijunNanjing UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heue, Klaus-PeterKlaus-Peter.Heue (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8823-7712NICHT SPEZIFIZIERT
Shen, YichengNanjing UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wang, JingNanjing University of Information Science and TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, FengNanjing University of Information Science and TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Shi, YiningNanjing University of Information Science and TechnologyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hao, NanEUMETSATNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wenig, MarkLMU MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:9 August 2019
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:19
DOI:10.5194/acp-19-10051-2019
Seitenbereich:Seiten 10051-10071
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7316
Status:veröffentlicht
Stichwörter:MAX-DOAS, OMI, NO2, HCHO
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):Vorhaben Spektroskopische Verfahren in der Fernerkundung (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Hinterlegt von: Chan, Ka Lok
Hinterlegt am:23 Sep 2019 12:18
Letzte Änderung:31 Okt 2023 14:02

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