“Twenty years of ground-based NDACC FTIR spectrometry at Izaña Observatory – overview and long-term comparison to other techniques”, artículo publicado en ACPD

Las observaciones solares con espectrometría infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) de alta resolución son particularmente relevantes para los estudios climáticos, ya que permiten observar en detalle la composición gaseosa atmosférica así como múltiples procesos climáticos. En este contexto, este artículo proporciona una visión general de los 20 años de observaciones FTIR adquiridas en el marco de la red NDACC (Network for the Detection of Atmospheric Composition Change) desde 1999 hasta 2018 en el Observatorio de Izaña (IZO, España).

En primer lugar, se ha evaluado exhaustivamente el comportamiento instrumental, corroborando la estabilidad temporal y la precisa caracterización instrumental de los dos espectrómetros FTIR instalados en IZO desde 1999. A continuación, se presentan las series temporales de todos los gases traza que contribuyen a NDACC en IZO (i.e., C₂H₆, CH₄, ClONO₂, CO, HCl, HCN, H₂CO, HF, HNO₃, N₂O, NO₂, NO, O₃, OCS e isótopos de vapor de agua H¹⁶₂O, H¹⁸₂O, and HD¹⁶O), destacando los principales resultados extraídos de estas observaciones. Para examinar la calidad y la coherencia a largo plazo de las medidas FTIR de IZO, se ha realizado una comparación de todos aquellos productos NDACC para los que existen observaciones en IZO con otras técnicas de medida (i.e., CH₄, CO, H₂O, NO₂, N₂O, y O₃). Esta evaluación se realizó en diferentes escalas temporales para examinar qué señales temporales, y en qué medida, son capturadas por las medidas FTIR (ver Figura 1).

Después de 20 años de operación, las medidas NDACC FTIR de IZO han demostrado ser muy precisas y consistentes a lo largo del tiempo, lo que demuestra su gran potencial para la investigación climática. Las series de datos NDACC FTIR a largo plazo, como aquellas adquiridas en IZO, son herramientas indispensables para la investigación de las tendencias de la composición atmosférica, fenómenos multianuales y procesos complejos de retroalimentación climática, así como para la validación de misiones espaciales pasadas y presentes, y los modelos químicos de transporte.

Figura 1: Resumen de la comparación en diferentes escalas temporales entre las observaciones FTIR y los diferentes datos de referencia en IZO: la desviación estándar de las diferencias relativas (σ, en %) se muestra en el eje x, y el área de los puntos representa el coeficiente de determinación, R². Se muestra la comparación de (a) las series temporales medidas y las descompuestas temporalmente: (b) medida-a-medida, (c) variaciones estacionales y (d) a largo plazo (medias anuales). (e) Tendencias lineales (en %/año) para las medidas de referencia y FTIR, calculadas ajustando la series temporales una función lineal combinada con una serie de Fourier. Los errores representan el intervalo de confianza del 95% (ver detalles en García et al., 2021).

Para más información remitirse a: García, O. E., Schneider, M., Sepúlveda, E., Hase, F., Blumenstock, T., Cuevas, E., Ramos, R., Gross, J., Barthlott, S., Röhling, A. N., Sanromá, E., González, Y., Gómez-Peláez, Á. J., Navarro-Comas, M., Puentedura, O., Yela, M., Redondas, A., Carreño, V., León-Luis, S. F., Reyes, E., García, R. D., Rivas, P. P., Romero-Campos, P. M., Torres, C., Prats, N., Hernández, M., and López, C.: Twenty years of ground-based NDACC FTIR spectrometry at Izaña Observatory – overview and long-term comparison to other techniques, Atmos. Chem. Phys. Discuss. https://doi.org/10.5194/acp-2021-307, in review, 2021