Mobile mini-DOAS measurements of the outflow of nitrogen dioxide from the Toluca Valley Metropolitan Area, Mexico

• Rivera-Cárdenas, Claudia Inés ^[1] ; Jurado, Oscar E. ^[1] ; Ruiz-Angulo, Angel ^[2] ; Arellano, Josué ^[3]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
  2. [2] University of Iceland

     University of Iceland

     Islandia

     
  3. [3] Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México. Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México.

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• Localización: Renewable Energy, Biomass & Sustainability, ISSN-e 2683-2658, Vol. 6, Nº. 1, 2024, págs. 1-9
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Mediciones móviles mini-DOAS del flujo de dióxido de nitrógeno de la Zona Metropolitana del Valle de Toluca, México
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    Se calcularon los flujos de salida de NO2 de la Ciudad de Toluca, México durante enero-febrero de 2017 utilizando un instrumento móvil mini-DOAS de visión cenital. Las mediciones se realizaron en una sección transversal de la pluma de flujo de salida de la zona metropolitana del Valle de Toluca con un instrumento que opera en la región de longitud de onda visible (356 a 510 nm). Las mediciones de NO2 se realizaron en el rango de longitud de onda de 405 a 465 nm. A partir de estas mediciones, se obtuvieron columnas verticales diferenciales de NO2 a lo largo de la ruta de medición. Utilizando la velocidad y la dirección medias del viento del modelo Weather Research & Forecasting, con una resolución de 1 km, se calcularon los flujos de salida de NO2 a partir de cada una de las mediciones de los transectos. El flujo de salida medio de NO2 para toda la campaña fue de 1.81 kg/s (156.24 toneladas/día). Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se han realizado mediciones de mini-DOAS móviles alrededor de la ciudad de Toluca y, por lo tanto, la primera vez que se han reportado flujos de salida de NO2 para esta área metropolitana. Comparando nuestros resultados con los inventarios de emisiones encontramos grandes variabilidades de las emisiones de NOx reportadas en los inventarios de emisiones y entre los inventarios de emisiones y nuestras mediciones. De estas discrepancias inferimos que los inventarios de emisiones subestiman las emisiones de NOx de la ZMVT. Este estudio contribuye al conocimiento de los flujos de salida de las zonas metropolitanas y su posible intercambio, estando la Zona Metropolitana del Valle de Toluca a pocos kilómetros de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México, una de las megaciudades más grandes del mundo.

  • English

    NO2 outflow fluxes were calculated from the City of Toluca, Mexico during January-February 2017 using a mobile zenith viewing mini-DOAS instrument. Measurements were performed in a cross-section of the outflow plume from the Toluca Valley Metropolitan Area with an instrument operating in the visible wavelength region (356 to 510 nm). NO2 retrievals were conducted in the 405 to 465 nm wavelength range. From these measurements, differential vertical columns of NO2 along the measurement route were derived. Using mass-averaged wind speed and wind direction from the Weather Research & Forecasting model, with a 1 km resolution, outflow fluxes of NO2 were calculated from each of the transect measurements. The average NO2 outflow flux for the entire campaign was 1.81 kg/s (156.24 ton/day). To our knowledge, this is the first time that mobile mini-DOAS measurements have been conducted around the City of Toluca and therefore the first time that NO2 outflow fluxes have been reported for this metropolitan area. Comparing our results with emissions inventories we found large variabilities of NOx emissions reported in emissions inventories and between emissions inventories and our measurements. From these discrepancies we infer that emissions inventories underestimate NOx emissions from the TVMA. This study contributes to our understanding of outflow fluxes from metropolitan areas and their possible exchange, being the Toluca Valley Metropolitan Area a few kilometers away from the Mexico City Metropolitan Area, one of the largest megacities of the world.