Abstract Glyoxal (CHOCHO) and formaldehyde (HCHO) are organic trace gases that play an important role in tropospheric chemistry as oxidation products of a number of volatile organic compounds (VOCs). In this study, we report year-round daytime measurements of glyoxal and formaldehyde in the urban atmosphere of Madrid, Spain. Their vertical concentration profiles were retrieved using the Multi AXis Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS) technique and a Radiative Transfer Model (RTM) that simulates solar photon paths through the atmosphere. The diurnal variations of HCHO show two distinct peaks during the day, in the early morning and late afternoon in spring and summer, while the second peak is shifted towards noon in autumn and winter, due to lower photolysis rates and more effective boundary layer accumulation of HCHO in those seasons. The HCHO surface mixing ratios range from 6 ppbv to 27 ppbv in spring-summer and from 10 ppbv to 30 ppbv in autumn-winter. Monthly hourly-averaged glyoxal surface mixing ratios in the early morning show higher values during winter, 2 ppbv, than in summer, 0.7 ppbv. We also evaluated the ratio between glyoxal and formaldehyde (RGF) surface mixing ratios, as an indicator of the nature of VOCs precursors. The RGF was also correlated with the measured NO2, which represents a direct signal of anthropogenic emissions, along with the VOCs emission inventories in Madrid. The RGF results yielded higher ratios in spring, 0.1–0.13, than in winter and autumn (in the range of 0.02–0.07) when NO2 levels were higher.

中文翻译：

---

西班牙马德里乙二醛和甲醛的 MAX-DOAS 测量值和垂直分布

摘要 乙二醛 (CHOCHO) 和甲醛 (HCHO) 是有机痕量气体，作为多种挥发性有机化合物 (VOC) 的氧化产物，在对流层化学中发挥着重要作用。在这项研究中，我们报告了西班牙马德里城市大气中乙二醛和甲醛的全年白天测量结果。使用多轴差分光学吸收光谱 (MAX-DOAS) 技术和模拟太阳光子穿过大气层的辐射传输模型 (RTM) 检索它们的垂直浓度分布。HCHO的日变化在春季和夏季呈现出两个明显的峰值，即清晨和傍晚，而秋季和冬季的第二个峰值向中午移动，由于在这些季节较低的光解速率和更有效的 HCHO 边界层积累。HCHO 表面混合比例在春夏季从 6 ppbv 到 27 ppbv，在秋冬季从 10 ppbv 到 30 ppbv。每月每小时平均的乙二醛表面混合比率在冬季显示出更高的值（2 ppbv），而在夏季（0.7 ppbv）。我们还评估了乙二醛和甲醛 (RGF) 表面混合比率之间的比率，作为 VOC 前体性质的指标。RGF 还与测量的 NO2 相关，后者代表人为排放的直接信号，以及马德里的 VOC 排放清单。当 NO2 水平较高时，RGF 结果在春季产生了更高的比率，为 0.1-0.13，高于冬季和秋季（在 0.02-0.07 的范围内）。HCHO 表面混合比例在春夏季从 6 ppbv 到 27 ppbv，在秋冬季从 10 ppbv 到 30 ppbv。每月每小时平均的乙二醛表面混合比率在冬季显示出更高的值（2 ppbv），而在夏季（0.7 ppbv）。我们还评估了乙二醛和甲醛 (RGF) 表面混合比率之间的比率，作为 VOC 前体性质的指标。RGF 还与测量的 NO2 相关，后者代表人为排放的直接信号，以及马德里的 VOC 排放清单。当 NO2 水平较高时，RGF 结果在春季产生了更高的比率，为 0.1-0.13，高于冬季和秋季（在 0.02-0.07 的范围内）。HCHO 表面混合比例在春夏季从 6 ppbv 到 27 ppbv，在秋冬季从 10 ppbv 到 30 ppbv。每月每小时平均的乙二醛表面混合比率在冬季显示出更高的值（2 ppbv），而在夏季（0.7 ppbv）。我们还评估了乙二醛和甲醛 (RGF) 表面混合比率之间的比率，作为 VOC 前体性质的指标。RGF 还与测量的 NO2 相关，后者代表人为排放的直接信号，以及马德里的 VOC 排放清单。当 NO2 水平较高时，RGF 结果在春季产生了更高的比率，为 0.1-0.13，高于冬季和秋季（在 0.02-0.07 的范围内）。每月每小时平均的乙二醛表面混合比率在冬季显示出更高的值（2 ppbv），而在夏季（0.7 ppbv）。我们还评估了乙二醛和甲醛 (RGF) 表面混合比率之间的比率，作为 VOC 前体性质的指标。RGF 还与测量的 NO2 相关，后者代表人为排放的直接信号，以及马德里的 VOC 排放清单。当 NO2 水平较高时，RGF 结果在春季产生了更高的比率，为 0.1-0.13，高于冬季和秋季（在 0.02-0.07 的范围内）。每月每小时平均的乙二醛表面混合比率在冬季显示出更高的值（2 ppbv），而在夏季（0.7 ppbv）。我们还评估了乙二醛和甲醛 (RGF) 表面混合比率之间的比率，作为 VOC 前体性质的指标。RGF 还与测量的 NO2 相关，后者代表人为排放的直接信号，以及马德里的 VOC 排放清单。当 NO2 水平较高时，RGF 结果在春季产生了更高的比率，为 0.1-0.13，高于冬季和秋季（在 0.02-0.07 的范围内）。这代表了人为排放的直接信号，以及马德里的 VOC 排放清单。当 NO2 水平较高时，RGF 结果在春季产生了更高的比率，为 0.1-0.13，高于冬季和秋季（在 0.02-0.07 的范围内）。这代表了人为排放的直接信号，以及马德里的 VOC 排放清单。当 NO2 水平较高时，RGF 结果在春季产生了更高的比率，为 0.1-0.13，高于冬季和秋季（在 0.02-0.07 的范围内）。