CO2 variability in the Mexico City region from in situ measurements at an urban and a background site



Document title: CO2 variability in the Mexico City region from in situ measurements at an urban and a background site
Journal: Atmósfera
Database: PERIÓDICA
System number: 000452939
ISSN: 0187-6236
Authors: 1
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Institutions: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático, Ciudad de México. México
2Universite de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Institut Pierre-Simon Laplace, Saint-Quentin en Yvelines. Francia
Year:
Season: Abr
Volumen: 35
Number: 2
Pages: 377-393
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract Las áreas urbanas son importantes contribuyentes al aumento de los niveles globales de CO2 debido a las actividades humanas, pero los registros continuos de concentración de CO2 en las ciudades son escasos, especialmente en el mundo en vías de desarrollo. En este estudio presentamos cinco años de mediciones simultáneas in situ en un campus universitario en el sur de la Ciudad de México (UNAM) y en una estación a gran altura, el observatorio atmosférico Altzomoni (ALTZ), a 60 km de distancia del primer sitio. Las características de los ciclos diarios, la estacionalidad y las tendencias a largo plazo se extrajeron de ambas series de tiempo. El ciclo diario y estacional en la UNAM están dominados por la dinámica del crecimiento de la capa límite, mientras que la estacionalidad en Altzomoni está determinada tanto por la meteorología local como por la actividad fotosintética de la vegetación. Se estimaron tasas de crecimiento anual de CO2 de 2.4 y 2.6 ppm año-1 para UNAM y ALTZ, respectivamente, en estrecha concordancia con las tasas de crecimiento global reportadas y con estimaciones previas de las tendencias de la fracción molar seca de CO2 en columna. El monitoreo simultáneo en los sitios urbano y de montaña reveló un intercambio regular de masas de aire entre la ciudad y sus alrededores. El ciclo anual en la UNAM muestra un máximo de CO2 secundario al final de la estación seca cuya fuente aún no se ha determinado, pero que probablemente esté asociado con el arribo de parcelas de aire enriquecidas con emisiones de quemas agrícolas. Asimismo, el ciclo diario de CO2 en ALTZ durante la estación seca muestra evidencia de una llegada vespertina de masas de aire contaminado de las áreas urbanas vecinas. Este estudio sienta las bases de una próxima expansión en los sitios y capacidades de medición de CO2 en el área metropolitana de la Ciudad de México
English abstract Urban areas are important contributors to the increase of global CO2 levels due to human activities, but continuous records of CO2 concentration in cities are scarce, especially in the developing world. In this study we present five years of simultaneous, in-situ measurements at a university campus in the south of Mexico City (UNAM) and at a high-altitude station, the Altzomoni atmospheric observatory (ALTZ), 60 km apart from the first site. The characteristics of the daily cycles, seasonality, and long-term trends were extracted from both time series. The features of the daily and seasonal cycles at UNAM are dominated by the dynamics of the boundary layer growth, while the seasonality at Altzomoni is determined by both the local meteorology and the photosynthetic activity of the vegetation. Annual CO2 growth rates of 2.4 and 2.6 ppm yr-1 were estimated for UNAM and Altzomoni, respectively, in close agreement with reported global growth rates and with previous estimates of total column CO2 trends. The simultaneous monitoring at the urban and the mountain sites revealed a regular exchange of air masses between the city and its vicinities. The annual cycle at UNAM shows a secondary CO2 maximum at the end of the dry season, the source of which is yet to be determined, but likely due to incoming air parcels enriched with emissions from agricultural burnings. Likewise, the daily CO2 cycle at ALTZ during the dry season shows evidence of a daily afternoon arrival of polluted air masses from the neighboring urban areas. This study lays the foundation of an upcoming expansion in the CO2 measurement sites and capabilities in the metropolitan area of Mexico City
Disciplines: Geociencias
Keyword: Ciencias de la atmósfera,
Dióxido de carbono,
Ciudad de México,
Variabilidad natural,
Contaminación urbana,
Tendencia de largo plazo,
México
Keyword: Atmospheric sciences,
Carbon dioxide,
Mexico City,
Natural variability,
Urban pollution,
Long-term trends,
Mexico
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