Measurements of Pollution In The Troposphere (MOPITT) is an instrument on NASA's Terra satellite that has measured tropospheric carbon monoxide (CO) from early 2000 to the present day. Validation of data from satellite instruments like MOPITT is often conducted using ground-based measurements to ensure the continued accuracy of the space-based instrument's measurements and its scientific results. Previous MOPITT validation studies generally found a larger bias in the MOPITT data poleward of 60^∘ N. In this study, we use data from 2006 to 2019 from the Bruker IFS 125HR Fourier Transform Infrared spectrometer (FTIR) located at the Polar Environment Atmospheric Research Laboratory (PEARL) in Eureka, Nunavut, Canada, to validate the MOPITT version 8 (V8) retrievals. These comparisons utilize mid- and near-infrared FTIR measurements made as part of the Network for the Detection for Atmospheric Composition Change (NDACC) and the Total Carbon Column Observing Network (TCCON), respectively. All MOPITT version 8 retrievals within a radius of 110 km (1^∘) from the PEARL Ridge Laboratory and within a 24 h time interval are used in this validation study. MOPITT retrieval products include those from the near-infrared (NIR) channel, the thermal infrared (TIR) channel, and a joint product from the thermal and near-infrared (TIR–NIR) channels. Each channel's detector has 4 pixels. We calculated the MOPITT pixel-to-pixel biases for each pixel, which were found to vary based on the season and surface type (land or water). The systematic bias for pixel 1 over land is larger than that for other pixels, which can reach up to 20 ppb. We use a small-region approximation method to find filtering criteria. We then apply the filters to the MOPITT dataset to minimize the MOPITT pixel bias and the number of outliers in the dataset. The sensitivity of each MOPITT pixel and each product is examined over the Canadian high Arctic. We then follow the methodologies recommended by NDACC and TCCON for the comparison between the FTIR and satellite total column retrievals. MOPITT averaging kernels are used to weight the NDACC and TCCON retrievals and take into account the different vertical sensitivities between the satellite and PEARL FTIR measurements. We use a modified Taylor diagram to present the comparison results from each pixel for each product over land and water with NDACC and TCCON measurements. Our results show overall consistency between MOPITT and the NDACC and TCCON measurements. When compared to the FTIR, the NIR MOPITT retrievals have a positive bias of 3 %–10 % depending on the pixel. The bias values are negative for the TIR product, with values between −5 % and 0 %. The joint TIR–NIR products show differences of −4 % to 7 %. The drift in MOPITT biases (in units of % yr⁻¹) relative to NDACC and TCCON varies by MOPITT data product. In the NIR, drifts vs. TCCON are smaller than those vs. NDACC; however, this scenario is reversed for the MOPITT TIR and joint TIR–NIR products. Overall, this study aims to provide detailed validation for MOPITT version 8 measurements in the Canadian high Arctic.

中文翻译：

---

MOPITT 卫星与加拿大高北极地面 NDACC 和 TCCON FTIR 测量之间一氧化碳反演的比较

对流层污染测量 (MOPITT) 是 NASA Terra 卫星上的一个仪器，从 2000 年初至今一直在测量对流层一氧化碳 (CO)。MOPITT 等卫星仪器的数据验证通常使用地面测量进行，以确保天基仪器测量及其科学结果的持续准确性。以前的 MOPITT 验证研究普遍发现 MOPITT 数据极向 60 ∘ 的偏差^较大 N. 在这项研究中，我们使用位于加拿大努纳武特尤里卡的极地环境大气研究实验室 (PEARL) 的 Bruker IFS 125HR 傅立叶变换红外光谱仪 (FTIR) 从 2006 年到 2019 年的数据来验证 MOPITT 版本 8 ( V8) 检索。这些比较利用分别作为大气成分变化检测网络 (NDACC) 和总碳柱观测网络 (TCCON) 一部分的中红外和近红外 FTIR 测量。半径 110 公里内的所有 MOPITT 版本 8 检索（1 ^∘) 来自 PEARL Ridge 实验室并在 24 小时的时间间隔内用于此验证研究。MOPITT 反演产品包括近红外 (NIR) 通道、热红外 (TIR) 通道以及热和近红外 (TIR–NIR) 通道的联合产品。每个通道的检测器有 4 个像素。我们计算了每个像素的 MOPITT 像素到像素偏差，发现这些偏差根据季节和表面类型（陆地或水域）而变化。陆地上像素 1 的系统偏差大于其他像素的系统偏差，最高可达 20 ppb。我们使用小区域近似方法来寻找过滤标准。然后，我们将过滤器应用于 MOPITT 数据集，以最小化 MOPITT 像素偏差和数据集中异常值的数量。每个 MOPITT 像素和每个产品的灵敏度都在加拿大高北极地区进行了检查。然后，我们按照 NDACC 和 TCCON 推荐的方法对 FTIR 和卫星总列检索进行比较。MOPITT 平均核用于对 NDACC 和 TCCON 反演进行加权，并考虑卫星和 PEARL FTIR 测量之间的不同垂直灵敏度。我们使用修改后的泰勒图来展示每个产品在陆地和水上的每个像素与 NDACC 和 TCCON 测量值的比较结果。我们的结果显示 MOPITT 与 NDACC 和 TCCON 测量之间的总体一致性。与 FTIR 相比，NIR MOPITT 检索具有 3%–10% 的正偏差，具体取决于像素。TIR 产品的偏差值为负，值介于 然后，我们按照 NDACC 和 TCCON 推荐的方法对 FTIR 和卫星总列检索进行比较。MOPITT 平均核用于对 NDACC 和 TCCON 反演进行加权，并考虑卫星和 PEARL FTIR 测量之间的不同垂直灵敏度。我们使用修改后的泰勒图来展示每个产品在陆地和水上的每个像素与 NDACC 和 TCCON 测量值的比较结果。我们的结果显示 MOPITT 与 NDACC 和 TCCON 测量之间的总体一致性。与 FTIR 相比，NIR MOPITT 检索具有 3%–10% 的正偏差，具体取决于像素。TIR 产品的偏差值为负，值介于 然后，我们按照 NDACC 和 TCCON 推荐的方法对 FTIR 和卫星总列检索进行比较。MOPITT 平均核用于对 NDACC 和 TCCON 反演进行加权，并考虑卫星和 PEARL FTIR 测量之间的不同垂直灵敏度。我们使用修改后的泰勒图来展示每个产品在陆地和水上的每个像素与 NDACC 和 TCCON 测量值的比较结果。我们的结果显示 MOPITT 与 NDACC 和 TCCON 测量之间的总体一致性。与 FTIR 相比，NIR MOPITT 检索具有 3%–10% 的正偏差，具体取决于像素。TIR 产品的偏差值为负，值介于 MOPITT 平均核用于对 NDACC 和 TCCON 反演进行加权，并考虑卫星和 PEARL FTIR 测量之间的不同垂直灵敏度。我们使用修改后的泰勒图来展示每个产品在陆地和水上的每个像素与 NDACC 和 TCCON 测量值的比较结果。我们的结果显示 MOPITT 与 NDACC 和 TCCON 测量之间的总体一致性。与 FTIR 相比，NIR MOPITT 检索具有 3%–10% 的正偏差，具体取决于像素。TIR 产品的偏差值为负，值介于 MOPITT 平均核用于对 NDACC 和 TCCON 反演进行加权，并考虑卫星和 PEARL FTIR 测量之间的不同垂直灵敏度。我们使用修改后的泰勒图来展示每个产品在陆地和水上的每个像素与 NDACC 和 TCCON 测量值的比较结果。我们的结果显示 MOPITT 与 NDACC 和 TCCON 测量之间的总体一致性。与 FTIR 相比，NIR MOPITT 检索具有 3%–10% 的正偏差，具体取决于像素。TIR 产品的偏差值为负，值介于 我们使用修改后的泰勒图来展示每个产品在陆地和水上的每个像素与 NDACC 和 TCCON 测量值的比较结果。我们的结果显示 MOPITT 与 NDACC 和 TCCON 测量之间的总体一致性。与 FTIR 相比，NIR MOPITT 检索具有 3%–10% 的正偏差，具体取决于像素。TIR 产品的偏差值为负，值介于 我们使用修改后的泰勒图来展示每个产品在陆地和水上的每个像素与 NDACC 和 TCCON 测量值的比较结果。我们的结果显示 MOPITT 与 NDACC 和 TCCON 测量之间的总体一致性。与 FTIR 相比，NIR MOPITT 检索具有 3%–10% 的正偏差，具体取决于像素。TIR 产品的偏差值为负，值介于-5  % 和 0%。联合 TIR–NIR 产品显示出-4  % 至 7% 的差异。MOPITT 偏差（以 % yr ^-1为单位）相对于 NDACC 和 TCCON 的漂移因 MOPITT 数据产品而异。在 NIR 中，与 TCCON 的漂移小于与 NDACC 的漂移；然而，对于 MOPITT TIR 和联合 TIR-NIR 产品，这种情况正好相反。总体而言，本研究旨在为加拿大高北极地区的 MOPITT 版本 8 测量提供详细验证。