Kompleksowy system monitoringu dwutlenku węgla w obszarach miejskich na przykładzie Krakowa
DOI:
https://doi.org/10.26485/AGL/2024/117/2Słowa kluczowe:
atmosfera miejska, strumień CO2, pionowe profile CO2, radiowęgielAbstrakt
Obszary miejskie stanowią istotne źródło niepewności w oszacowaniach bilansu węgla, spowodowane w głównej mierze przestrzennym i czasowym zróżnicowaniem źródeł jego emisji i pochłaniania. W Zespole Fizyki Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie rozwinięty został wielowątkowy system monitoringu dwutlenku węgla, na który składają się: 1) pomiary stężenia i składu izotopowego; 2) pomiary profili pionowych stężenia połączone z modelowaniem transportu gazu w atmosferze, oraz 3) pomiary strumieni wymiany z atmosferą metodą kowariancji wirów. Zastosowanie różnorodnych metod pomiarowych pozwoliło uzyskać niezależne, wzajemnie uzupełniające się dane dotyczące źródeł CO2 i mechanizmów jego transportu na obszarach miejskich. W publikacji zaprezentowane zostaną wybrane wyniki badań pilotażowych prowadzonych w Krakowie w roku 2021.
Bibliografia
Bastea T. 2023. Traffic Index. Online: https:// www.trafficindex.org/ (data ostatniego dostępu: 12.11.2023).
Björkegren A., Grimmond C.S.B. 2018. Net carbon dioxide emissions from central London. Urban Climate 23: 131-158.
Brunner D., Kuhlmann G., Henne S., Koene E., Kern B., Wolff S., Voigt C., Jöckel P., Kiemle K., Roiger A., Fiehn A., Krautwurst S., Gerilowski K., Bovensmann H., Borchardt J., Galkowski M., Gerbig C., Marshall J., Klonecki A., Prunet P., Hanfland R., Pattantyús-Ábrahám M., Wyszogrodzki A., Fix A. 2023. Evaluation of simulated CO2 power plant plumes from six high-resolution atmospheric transport models. Atmospheric Chemistry and Physics 23(4): 2699-2728.
Burba G. 2022. Eddy Covariance Method For Scientific, Regulatory, and Commercial Applica-tions. LI-COR Biosciences, Lincoln, Nebraska, USA.
Crawford B., Grimmond C.S.B., Christen A. 2011. Five years of carbon dioxide fluxes measurements in a highly vegetated suburban area. Atmospheric Environment 45: 896-905.
Feigenwinter R., Vogt R., Christen A. 2012. Eddy Covariance Measurements Over Urban Areas. W: M. Aubinet, T. Vesala, D. Papale (red.) Eddy Covariance Practical Guide to Measurement and Data Analysis. Springer Atmospheric Sciences: 377-397.
Fortuniak K. 2009. Funkcja śladu i obszar źródłowy strumieni turbulencyjnych – podstawy teoretyczne i porównanie wybranych algorytmów na przykładzie Łodzi. Prace Geograficzne Instytutu Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Jagiellońskiego 122: 9-22.
Gmina Miejska Kraków. 2023. Miejski System Informacji Przestrzennej – Portal Obserwatorium. Online: https://msip.um.krakow.pl/ (data ostatniego dostępu: 18.11.2023).
Goslar T., Czernik J., Goslar E. 2004. Low-energy 14C AMS in Poznań Radiocarbon Laboratory, Poland. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B: 223-224(5-11).
Górka M., Lewicka-Szczebak M. 2013. One-year spatial and temporal monitoring of concentration and carbon isotopic composition of atmospheric CO2 in Wrocław (SW Poland) city area. Applied Geochemistry 35: 7-13.
Jasek A., Zimnoch M., Gorczyca Z., Smuła E., Różański K. 2014. Seasonal variability of soil CO2 flux and its carbon istotope composition in Krakow urban area, Southern Poland. Isotopes in Environmental and Health Studies 50(2): 143-155.
Jasek-Kamińska A., Zimnoch M., Wachniew P., Różański K. 2020. Urban CO2 budget: spatial and seasonal variability of CO2 emissions in Krakow, Poland. Atmosphere 11: 629(1-18).
Kljun N., Calanca M., Rotach W., Schmid H.P. 2004. A simple parametrisation for flux footprint predictions. Boundary-Layer Meteorology 112: 503-523.
Kuc T., Różański K., Zimnoch M., Nęcki J.M., Korus A. 2003. Anthropogenic emissions of CO2 and CH4 in an urban environment. Applied Energy 75(3–4): 193-203.
Kuc T., Rozanski K., Zimnoch M., Necki J., Chmura L., Jelen D. 2007. Two Decades of Regular Observations of 14CO2 and 13CO2 Content in Atmospheric Carbon Dioxide in Central Europe: Long-Term Changes of Regional Anthropogenic Fossil CO2 Emissions. Radiocarbon 49(2): 807-816.
Matthews B., Schume H. 2022. Tall tower eddy covariance measurements of CO2 fluxes in Vienna, Austria. Atmospheric Environment 274: 118941.
Mauder M., Foken T. 2006. Impact of post-field data processing on eddy covariance flux esti-mates and energy balance closure. Meteorologische Zeitschrift 15(6): 597-609.
NOAA HYSPLIT Trajectory Model. 2023. Online: www.ready.noaa.gov/HYSPLIT.php (data ostatniego dostępu: 20.01.2024).
Nordbo A., Järvi L., Haapanala S., Wood S., Vesala T. 2012. Fraction of natural area as main predictor of net CO2 emissions from cities. Geophysical Research Letters 39: L20802.
Organizacja Narodów Zjednoczonych (ONZ). 2015. Paris Agreement on Climate Change, UN Doc. FCCC/CP/2015/10/Add.1 Decision 1/CP.21.
Papale D., Reichstein M., Aubinet M., Canfora E., Bernhofer C., Kursch W., Longdoz B., Ram-bal S., Valentini R., Vesala T., Yakir D. 2006. Towards a standardized processing of Net Ecosystem Exchange measured with eddy covariance technique: algorithms and uncertainty estimation. Biogeosciences 3: 571-583.
Pastorello G., Trotta C., Canfora E., Cheah Y., Christianson D., Chu H., Poindexter C., Chen J., Elbashandy A., Humphrey M. i in. 2020. The FLUXNET2015 dataset and the ONEFlux processing pipeline for eddy covariance data. Scientific Data 7: 225.
Pawlak W., Fortuniak K., Siedlecki M. 2011. Carbon dioxide flux in the centre of Łódź, Poland – analysis of a 2-year eddy covariance measurement data set. International Journal of Climatology 31: 232-243.
Stagakis S., Chrysoulakis N., Spyridakis N., Feigenwinter C., Vogt R. 2019. Eddy Covariance measurements and source partitioning of CO2 emissions in an urban environment: Application for Heraklion, Greece. Atmospheric Environment 203: 278-292.
Stein A.F., Draxler R.R., Rolph G.D., Stunder B.J.B., Cohen M.D., Ngan F. 2015. NOAA's HYSPLIT Atmospheric Transport and Dispersion Modeling System. Bulletin of the American Meteorological Society 12(96): 2059-2077.
Turnbull J.C., Karion A., Davis K.J., Lauvaux T., Miles L.N., Richardson S.J., Sweeney C., McKain K., Lehman S.J., Gurney K.R., Patarasuk R., Liang J., Shepson P.B., Heimburger A., Harvey R., Whetstone J. 2019. Synthesis of Urban CO2 Emission Estimates from Multiple Methods from the Indianapolis Flux Project (INFLUX). Environmental Science & Technology 53(1): 287-295.
UE (Unia Europejska). 2021. Regulation 2021/1119 of the European Parliament and of the Council of 30 June 2021 establishing the framework for achieving climate neutrality and amending Regulations (EC) No 401/2009 and (EU) 2018/1999 (‘European Climate Law’).
US w Krakowie (Urząd Skarbowy w Krakowie). 2023. Biuletyn statystyczny Krakowa, 3 kwartał 2023. Online: https://www.bip.krakow.pl/?sub_dok_id=708 (data ostatniego dostępu: 19.01.2024).
World Energy Outlook 2008. International Energy Agency, Paris, France. Online: https:// www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2008 (data ostatniego dostępu: 19.01.2024).
Zazzeri J., Graven H., Xu X., Saboya E., Blyth L., Manning A.J., Chawner H., Wu D., Hammer S. 2023. Radiocarbon Measurements Reveal Underestimated Fossil CH4 and CO2 Emissions in London. Geophysical Research Letters 50(15): e2023GL103834.
Zimnoch M., Godlowska J., Necki J., Rozanski K. 2010. Assessing surface fluxes of CO2 and CH4 in urban environment: a reconnaissance study in Krakow, Southern Poland. Tellus 62B: 573-580.
Zimnoch M., Jelen D., Galkowski M., Kuc T., Necki J., Chmura L., Gorczyca Z., Jasek A., Rozanski K. 2012. Partitioning of atmospheric carbon dioxide over Central Europe: insights from combined measurements of CO2 mixing ratios and their carbon isotope composition. Isotopes in Environmental and Health Studies 48(3): 421-433
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
Licencja
Prawa autorskie (c) 2024 Łódzkie Towarzystwo Naukowe
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Użycie niekomercyjne – Bez utworów zależnych 4.0 Międzynarodowe.
