モピット

MOPITTは、天底観測（垂直下向き）装置であり、上昇する赤外線放射を測定し、相関分光法（既知試料と未知試料の波長または吸収の比較）を利用して一酸化炭素濃度を測定します。MOPITTは基本的に、一酸化炭素を光学フィルターとして利用し、対流圏における同じガスの信号を測定します。このセンサーは、地球から放射および反射される放射輝度を3つのスペクトル帯域で定量化します。

• 4.7 μmチャネルは、地球表面と大気からの熱放射に由来する信号であるため、一酸化炭素熱チャネルと呼ばれています。
• 2.3 μmチャネルは、反射された太陽光からの主要な信号を吸収するため、一酸化炭素太陽光チャネルと呼ばれています。
• 2.2 μm チャネルは、反射された太陽光が主な信号であるため、メタンの太陽光チャネルを指し、2.3 μm チャネルと同様です^{[ 6 ] 。}

これらのチャネルは異なる量のエネルギーを吸収するため、結果として得られる信号に差が生じ、それが一酸化炭素のスペクトルサンプルと相関します。一酸化炭素濃度をさらに分析するために、MOPITTはガスサンプルの経路長またはガス圧を調整し、これらのスペクトル線の周波数を変化させ、差分と平均透過率を得ます。差分は測定されたガスを特定し、平均信号は全体の放射から最初に測定されたガスを差し引いた値を示します。^{[ 2 ]}

MOPITTの空間分解能は 水平方向に22 km、垂直方向に約5  kmで、幅640 kmの広範囲にわたって地球をスキャンします 。一酸化炭素測定プロファイルは、 4.6 μm吸収における熱放射の上昇によって作成されます。MOPITTは変調セルを変化させることで対流圏の異なる層を観測できます。圧力変調セル（PMC）は上層を観測するために使用され、長さ変調セル（LMC）は対流圏の下層を観測できます。^{[ 8 ]}

MOPITT の中核を成すのは光学システムであり、これは校正光源、スキャンミラー、チョッパー、LMC、PMC、変調器、および冷光学系と熱検出器および太陽光検出器を含むデュワー冷却アセンブリを含む 2 つの同一の「鏡像」光学テーブルで構成されています。デュワーは、一対の低振動スターリングサイクル冷却器によって冷却されます。冷却器のようなかなりの発熱ユニットは、意図的にコールドプレート上に配置され、他の重要な電子部品もその近くに配置されています。MOPITT のベースプレートの下にあるコールドプレートは、装置に安定した熱環境を提供します。作動流体としてアンモニアを使用した毛細管現象を利用しています。^{[ 6 ] [ 8 ]}

上記の2つの光学システムでは、8つのチャンネルで一酸化炭素またはメタンを測定します。チャンネル1、2、3、5、6、7は一酸化炭素に焦点を当てています。一酸化炭素用の6つのチャンネルは、セル圧力が25～800 mbで変化し、セル長は2～10  mmです。中心波長もチャンネルごとに異なり、変調器の種類はLMCまたはPMCのいずれかです。対照的に、チャンネル4と8はメタンを測定し、違いは使用するLMCが異なることだけです。すべてのチャンネルは300 Kで動作します。^{[ 9 ]}

MOPITTのデータを利用した研究は数多く実施されている。注目すべき研究としては以下のようなものがある。

• アジアの夏季モンスーンによって引き起こされる一酸化炭素の垂直構造の変化の分析^{[ 11 ]}
• 北半球における季節的な一酸化炭素気候学の調査^{[ 12 ]}
• 総観規模での二酸化炭素の大きな水平勾配の観測^{[ 13 ]}
• 南半球における一酸化炭素の変動性の研究^{[ 14 ]}
• イランのザグロス山脈上空における一酸化炭素濃度の上昇の観測^{[ 15 ]}
• 都市や都市部から排出される一酸化炭素の検出と分析により、一酸化炭素汚染の増加を実証する^{[ 16 ]。}
• さまざまな地域における一酸化炭素の傾向の内訳^{[ 17 ]}

2022年だけでも、250以上の研究がMOPITTの測定値を使用している。^{[ 6 ]}