Journal articles
XCO2 in an emission hot-spot region: the COCCON Paris campaign 2015
Felix Vogel
1, 2, *
Matthias Frey
3
Johannes Staufer
4, 2
Frank Hase
3
Grégoire Broquet
2, 5
Irène Xueref-Remy
2, 6
Frédéric Chevallier
2, 5
Philippe Ciais
2, 7
Mahesh Kumar Sha
8, 3
Pascale Chelin
9
Pascal Jeseck
10
Christof Janssen
10
Yao Té
10
Jochen Groß
3
Thomas Blumenstock
3
Qiansi Tu
3
Johannes Orphal
3
*
Corresponding author
5
SATINV - Modélisation INVerse pour les mesures atmosphériques et SATellitaires
LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] : DRF/LSCE
7
ICOS-ATC - ICOS-ATC
LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] : DRF/LSCE
Felix R. Vogel 1, 2
Correspondent author
Matthias Frey 3
Author
Johannes Staufer 4, 2
Author
Frank Hase 3
Author
Grégoire Broquet 2, 5
Author
Irène Xueref-Remy 2, 6
Author IdHAL : irene-xueref-remy ORCID : https://orcid.org/0000-0002-2339-3383
Frédéric Chevallier 2, 5
Author IdHAL : frederic-jm-chevallier ORCID : https://orcid.org/0000-0002-4327-3813
Philippe Ciais 2, 7
Author
Mahesh Kumar Sha 8, 3
Author
Pascale Chelin 9
Author
Pascal Jeseck 10
Author
Christof Janssen 10
Author
Johannes Orphal 3
Author
1
Climate Research Division [Toronto] (Toronto, Ontario - Canada)
- Environment and Climate Change Canada (Gatineau, Québec - Canada)
2
LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (Bât. 12,
avenue de la Terrasse,
F-91198 GIF-SUR-YVETTE CEDEX
- France)
- UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines : UMR8212 (55 avenue de Paris - 78035 Versailles cedex - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/LSCE (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR8212 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Université Paris-Saclay (Espace Technologique, Bat. Discovery - RD 128 - 2e ét., 91190 Saint-Aubin - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8212 (France)
3
IMK - Institute for Meteorology and Climate Research (Karlsruher Institut für Technologie, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe - Germany)
- KIT - Karlsruhe Institute of Technology (Campus North, Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen / Campus South, Kaiserstraße 12, 76131 Karlsruhe - Germany)
4
Thales, Labège, France (France)
5
SATINV - Modélisation INVerse pour les mesures atmosphériques et SATellitaires (LSCE. CEA Paris-Saclay. Orme des merisiers. 91190 Saint-Aubin. - France)
- LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] : DRF/LSCE (Bât. 12,
avenue de la Terrasse,
F-91198 GIF-SUR-YVETTE CEDEX
- France)
- UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines : UMR8212 (55 avenue de Paris - 78035 Versailles cedex - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/LSCE (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR8212 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Université Paris-Saclay (Espace Technologique, Bat. Discovery - RD 128 - 2e ét., 91190 Saint-Aubin - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8212 (France)
6
OHP - Observatoire de Haute-Provence (04870 ST MICHEL L OBSERVATOIRE - France)
- OSU PYTHEAS - Institut Pythéas (Technopôle de Château-Gombert
38, rue Frédéric Joliot-Curie
13388 MARSEILLE cedex 13 - France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMS3470 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMS3470 (France)
- IRSTEA - Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement : UMS3470 (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
7
ICOS-ATC - ICOS-ATC (LSCE. CEA Paris-Saclay. Orme des merisiers. 91190 Saint-Aubin. - France)
- LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] : DRF/LSCE (Bât. 12,
avenue de la Terrasse,
F-91198 GIF-SUR-YVETTE CEDEX
- France)
- UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines : UMR8212 (55 avenue de Paris - 78035 Versailles cedex - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/LSCE (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers : UMR8212 (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- Université Paris-Saclay (Espace Technologique, Bat. Discovery - RD 128 - 2e ét., 91190 Saint-Aubin - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR8212 (France)
8
BIRA-IASB - Belgian Institute for Space Aeronomy / Institut d'Aéronomie Spatiale de Belgique (Ringlaan-3-Avenue Circulaire B-1180 Brussels - Belgium)
9
LISA (UMR_7583) - Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques ( Université Paris-Est Créteil Val de Marne - Bât. Lamarck case postale 7059 - Faculté des Sciences et Technologie 61 avenue du Général de Gaulle 94010 Créteil Cedex - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7 : UMR_7583 (5 rue Thomas-Mann - 75205 Paris cedex 13 - France)
- UPEC UP12 - Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 : UMR_7583 (61 avenue du Général de Gaulle - 94010 Créteil cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR_7583 (France)
10
LERMA (UMR_8112) - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (61, avenue de l'Observatoire - 75014 PARIS - France)
- SU - Sorbonne Université (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
- INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers (INSU-CNRS 3 rue Michel-Ange, 75794 Paris Cedex 16 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR_8112 (France)
- UCP - Université de Cergy Pontoise : UMR_8112 (33 Boulevard du Port, 95011 Cergy-Pontoise Cedex - France)
- Université Paris-Seine (3 avenue Bernard Hirsch, CS 50105, 95021 Cergy-Pontoise - France)
- Observatoire de Paris (61 Av de l'Observatoire 75014 PARIS - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
Abstract : Providing timely information on urban greenhouse gas (GHG) emissions and their trends to stakeholders relies on reliable measurements of atmospheric concentrations and the understanding of how local emissions and atmospheric transport influence these observations. Portable Fourier transform infrared (FTIR) spectrometers were deployed at five stations in the Paris metropolitan area to provide column-averaged concentrations of CO 2 (XCO 2) during a field campaign in spring of 2015, as part of the Col-laborative Carbon Column Observing Network (COCCON). Here, we describe and analyze the variations of XCO 2 observed at different sites and how they changed over time. We find that observations upwind and downwind of the city centre differ significantly in their XCO 2 concentrations, while the overall variability of the daily cycle is similar, i.e. increasing during night-time with a strong decrease (typically 2-3 ppm) during the afternoon. An atmospheric transport model framework (CHIMERE-CAMS) was used to simulate XCO 2 and predict the same behaviour seen in the observations, which supports key findings , e.g. that even in a densely populated region like Paris (over 12 million people), biospheric uptake of CO 2 can be of major influence on daily XCO 2 variations. Despite a general offset between modelled and observed XCO 2 , the model correctly predicts the impact of the meteorological parameters (e.g. wind direction and speed) on the concentration gradients between different stations. When analyzing local gradients of XCO 2 for upwind and downwind station pairs, those local gradients are found to be less sensitive to changes in XCO 2 boundary conditions and biogenic fluxes within the domain and we find the model-data agreement further improves. Our modelling framework indicates that the local XCO 2 gradient between the stations is dominated by the fossil fuel CO 2 signal of the Paris metropolitan area. This further highlights the potential usefulness of XCO 2 observations to help optimize future urban GHG emission estimates.
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Journal articles
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https://hal-amu.archives-ouvertes.fr/hal-02095348
Contributor : Michelle Leydet <>
Submitted on : Wednesday, April 10, 2019 - 1:32:06 PM
Last modification on : Saturday, December 19, 2020 - 3:38:35 AM
Contributor : Michelle Leydet <>
Submitted on : Wednesday, April 10, 2019 - 1:32:06 PM
Last modification on : Saturday, December 19, 2020 - 3:38:35 AM
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Vogel et al Atmospheric Chemis...
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Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Identifiers
- HAL Id : hal-02095348, version 1
- BIBCODE : 2019ACP....19.3271V
- DOI : 10.5194/acp-19-3271-2019
Collections
UNIV-AMU | CNRS | IRSTEA | UPEC-UPEM | UNIV-CERGY | UVSQ | CEA | CEA-UPSAY | LSCE | IRD | INSU | CEA-DRF | OBSPM | SORBONNE-UNIVERSITE | UNIV-PARIS7 | USPC | UPEC | LISA | INRAE | UNIV-PARIS | UP-SCIENCES | LSCE-CEA | PSL | SU-TI | LERMA | ENS-PARIS | SU-SCIENCES
Citation
Felix Vogel, Matthias Frey, Johannes Staufer, Frank Hase, Grégoire Broquet, et al.. XCO2 in an emission hot-spot region: the COCCON Paris campaign 2015. Atmospheric Chemistry and Physics, European Geosciences Union, 2019, 19 (5), pp.3271-3285. ⟨10.5194/acp-19-3271-2019⟩. ⟨hal-02095348⟩
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