Abstract Accurate quantification of the emission rate of sulphur dioxide (SO2) from volcanoes provides both insights into magmatic processes and a powerful monitoring tool for hazard mitigation. The primary method for measuring magmatic SO2 is Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS) of UV scattered sunlight spectra, in which a reference spectrum taken outside the plume is used to quantify the SO2 slant column density inside the plume. This can lead to problems if the reference spectrum is contaminated with SO2 as this will result in a systematic underestimation of the retrieved SO2 slant column density, and therefore emission rate. We present a new analysis method, named “iFit”, which retrieves the SO2 slant column density from UV spectra by directly fitting the measured intensity spectrum at high spectral resolution (0.01 nm) using a literature solar reference spectrum and measured instrument characteristics. This eliminates the requirement for a measured reference spectrum, providing a “point and shoot” method for quantifying SO2 slant column densities. We show that iFit retrieves correct SO2 slant column densities in a series of test cases, finding agreement with existing methods. We propose that iFit is suitable for both traverse measurements and permanent scanning stations, and could be integrated into volcano monitoring networks at observatories. Finally, we provide an open source software implementation of iFit with a user friendly graphical interface to allow users to easily utilise iFit.

中文翻译：

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iFit：无需测量弗劳恩霍夫参考光谱即可测量火山 SO2 的简单方法

摘要 准确量化火山中二氧化硫 (SO2) 的排放率，不仅可以深入了解岩浆过程，还可以提供强大的减灾监测工具。测量岩浆 SO2 的主要方法是紫外散射日光光谱的差示光学吸收光谱 (DOAS)，其中使用羽流外部的参考光谱来量化羽流内部的 SO2 斜柱密度。如果参考光谱被 SO2 污染，这可能会导致问题，因为这将导致系统性地低估检索到的 SO2 斜柱密度，从而导致排放速率。我们提出了一种名为“iFit”的新分析方法，该方法通过在高光谱分辨率 (0. 01 nm) 使用文献太阳参考光谱和测量的仪器特性。这消除了对测量参考光谱的要求，提供了一种量化 SO2 斜柱密度的“点射”方法。我们表明 iFit 在一系列测试案例中检索了正确的 SO2 斜柱密度，与现有方法一致。我们建议 iFit 适用于导线测量和永久扫描站，并且可以集成到天文台的火山监测网络中。最后，我们提供了具有用户友好图形界面的 iFit 的开源软件实现，以允许用户轻松使用 iFit。提供一种量化 SO2 斜柱密度的“点射”方法。我们表明 iFit 在一系列测试案例中检索了正确的 SO2 斜柱密度，与现有方法一致。我们建议 iFit 适用于导线测量和永久扫描站，并且可以集成到天文台的火山监测网络中。最后，我们提供了具有用户友好图形界面的 iFit 的开源软件实现，以允许用户轻松使用 iFit。提供一种量化 SO2 斜柱密度的“点射”方法。我们表明 iFit 在一系列测试案例中检索了正确的 SO2 斜柱密度，与现有方法一致。我们建议 iFit 适用于导线测量和永久扫描站，并且可以集成到天文台的火山监测网络中。最后，我们提供了 iFit 的开源软件实现，具有用户友好的图形界面，让用户可以轻松使用 iFit。并且可以整合到天文台的火山监测网络中。最后，我们提供了 iFit 的开源软件实现，具有用户友好的图形界面，让用户可以轻松使用 iFit。并且可以整合到天文台的火山监测网络中。最后，我们提供了具有用户友好图形界面的 iFit 的开源软件实现，以允许用户轻松使用 iFit。