TOWARDS HIGHLY ACCURATE ABSORPTION CROSS SECTIONS AROUND 308 NM FOR REMOTE SENSING OF ATMOSPHERIC OZONE - Laboratoire de Recherche en Nanosciences - EA 4682
Poster De Conférence Année : 2024

TOWARDS HIGHLY ACCURATE ABSORPTION CROSS SECTIONS AROUND 308 NM FOR REMOTE SENSING OF ATMOSPHERIC OZONE

VERS DES SECTIONS EFFICACES D'ABSORPTION DE HAUTE PRÉCISION AUTOUR DE 308 NM POUR LA DÉTECTION À DISTANCE DE L'OZONE ATMOSPHÉRIQUE

Gérard Ancellet
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915258
Ariane Bazureau
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 973013
Sophie Godin-Beekmann
Adèle Hilico
Andrea Pazmino
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 968970

Résumé

Atmospheric ozone amount measurements in the atmosphere strongly depend on spectroscopic data in the UV and other wavelength ranges. Recently, the ozone absorption cross section at 253.65 nm used in standard reference photometers (SRPs) for the calibration of ambient ozone photometers has been re-evaluated and a new value was recommended [1]. Within experimental uncertainty, this new value is in agreement with current recommendations of UV-VIS absorption cross sections to be used for atmospheric remote sensing of ozone [2]. High precision laboratory measurements at 325 nm, however, possibly indicate that currently recommended cross sections might be biased by some percent in the Huggins band region [3]. Since this wavelength region is used by a number of ozone measurement platforms such as stratospheric LIDARs (at 308 nm), Brewer and Dobson spectrophotometers in the range, and various satellite missions, we propose new accurate measurements in the 308 nm - 320 nm region. A UV spectroscopic system based on a narrow tunable laser for the 307.8 nm - 308.2 nm range and on a broadly tunable 308 nm – 318 nm laser is presented. It targets an ozone absorption cross section uncertainty of better than 1% at temperatures between -90°C and +30°C. The impact on the accuracy of stratospheric lidar measurements [4] is discussed. This work is funded by the French ANR under grant number ANR-22-CE01-0007. [1] Hodges et al., Metrologia 56, 034001 (2019). Doi : 10.1088/1681-7575/ab0bdd [2] Orphal et al., J. Mol. Spectrosc. 327, 105-121 (2016). Doi: 10.1016/j.jms.2016.07.007 [3] Janssen et al., Atmos. Meas. Tech. 11, 1707-1723 (2018). Doi: 10.5194/amt-11-1707-2018 [4] Leblanc et al., Atmos. Meas. Tech. 9, 4051-4078 (2016). Doi: 10.5194/amt-9-4051-2016
Les mesures de la quantité d'ozone atmosphérique dans l'atmosphère dépendent fortement des données spectroscopiques dans l'UV et d'autres gammes de longueurs d'onde. Récemment, la section efficace d'absorption de l'ozone à 253,65 nm utilisée dans les photomètres de référence standard (SRP) pour l'étalonnage des photomètres d'ozone ambiant a été réévaluée, et une nouvelle valeur a été recommandée [1]. Dans l'incertitude expérimentale, cette nouvelle valeur est en accord avec les recommandations actuelles des sections efficaces d'absorption UV-VIS à utiliser pour la télédétection atmosphérique de l'ozone [2]. Cependant, des mesures de haute précision en laboratoire à 325 nm indiquent que les sections efficaces actuellement recommandées pourraient être biaisées de quelques pour cent dans la région de la bande de Huggins [3]. Comme cette région de longueurs d'onde est utilisée par un certain nombre de plateformes de mesure de l'ozone, telles que les lidars stratosphériques (à 308 nm), les spectrophotomètres Brewer et Dobson dans cette gamme, ainsi que diverses missions satellites, nous proposons de nouvelles mesures précises dans la région de 308 nm à 320 nm. Un système spectroscopique UV basé sur un laser accordable étroit pour la gamme de 307,8 nm à 308,2 nm et sur un laser accordable large de 308 nm à 318 nm est présenté. Il vise une incertitude de la section efficace d'absorption de l'ozone inférieure à 1 % à des températures comprises entre -90°C et +30°C. L'impact sur la précision des mesures lidar stratosphériques [4] est discuté. Ce travail est financé par l'ANR française sous le numéro de subvention ANR-22-CE01-0007. [1] Hodges et al., Metrologia 56, 034001 (2019). DOI : 10.1088/1681-7575/ab0bdd [2] Orphal et al., J. Mol. Spectrosc. 327, 105-121 (2016). DOI : 10.1016/j.jms.2016.07.007 [3] Janssen et al., Atmos. Meas. Tech. 11, 1707-1723 (2018). DOI : 10.5194/amt-11-1707-2018 [4] Leblanc et al., Atmos. Meas. Tech. 9, 4051-4078 (2016). DOI : 10.5194/amt-9-4051-2016
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Dates et versions

hal-04673028 , version 1 (19-08-2024)

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Identifiants

  • HAL Id : hal-04673028 , version 1

Citer

Coline Mahob, Gérard Ancellet, Ariane Bazureau, Marie-Renée de Backer, Hadj Elandaloussi, et al.. TOWARDS HIGHLY ACCURATE ABSORPTION CROSS SECTIONS AROUND 308 NM FOR REMOTE SENSING OF ATMOSPHERIC OZONE. QOS 2024 (Quadrennial Ozone Symposium), Jul 2024, Boulder (CO), United States. . ⟨hal-04673028⟩
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