Dataverzameling over atmosfeersamenstelling voor klimaatdiensten

2023-2024
Als onderdeel van de Europese Copernicus Climate Change Service (C3S), voedt het BIRA de Climate Data Store (CDS) met verschillende datareeksen over de samenstelling van de atmosfeer, afkomstig van satelliet- en grondwaarnemingen: meerdere satellietreeksen over ozon, ontwikkeld binnen het Climate Change Initiative programma van ESA, over stof-aerosolen afgeleid van IASI, klimatologieën van stratosferische aerosolen van GOMOS, en een hele reeks gegevens over spoorgassen (CO, CH4, O3, NO2, HCHO), komende van het NDACC-grondstation referentienetwerk.

Body text

Open access klimaatgegevens

De Europese Copernicus Climate Change Service (C3S) ondersteunt de samenleving door gezaghebbende informatie te verstrekken over het klimaat (verleden, heden en toekomst) in Europa en de rest van de wereld. Het biedt gratis open toegang tot klimaatgegevens en -instrumenten op basis van de beste beschikbare wetenschap.

Sinds de oprichting in 2017 is het BIRA nauw betrokken bij een reeks projecten die instaan voor de operationele aanlevering van satelliet en grondstation klimaat data (Climate data Records of CDR's) van atmosferische componenten die de C3S Climate Data Store (CDS) voeden.  Dit omvat de levering van satellietgegevens over ozon, stof- en stratosferische aerosolen, evenals een verzameling van verschillende grondstation referentiegegevens.

Ozon en andere broeikasgassen als essentiële klimaatvariabelen

Ozon is een spoorgas dat een sleutelrol speelt in de atmosferische chemie en luchtkwaliteit. Na koolstofdioxide en methaan, is ozon tot op heden eveneens het derde belangrijkste broeikasgas en is daarom opgenomen in de GCOS-lijst van essentiële klimaatvariabelen (ECV's).

Sinds 2010 leidt het BIRA de Europese inspanningen om satellietgebaseerde ozon CDR's te ontwikkelen en te beoordelen binnen het ESA Climate Change Initiative (CCI) programma.

In 2017 werd de operationele productie van CCI ozon CDR's overgedragen aan het nieuw opgerichte C3S, waar het BIRA de levering van ozongegevens coördineert, terwijl het zijn wetenschappelijk leiderschap in ESA CCI behoudt.

Het BIRA is ook verantwoordelijk voor de levering van kwaliteitsgecontroleerde grondstation ECV-gegevens van het NDACC (Network for the Detection of Atmospheric Composition Change): ozon, CH4 en CO als broeikasgassen, evenals NO2 en HCHO, twee ozonprecursoren die de luchtkwaliteit beïnvloeden.

Aerosolen zijn ook belangrijke klimaatbepalende factoren

Het BIRA genereert wereldwijde gemiddelde pluimhoogte en optische diepte van mineraal stof, verkregen uit de IASI-instrumenten die sinds 2006 operationeel zijn. Stofaerosolen bevinden zich meestal onder 6 km hoogte, zijn afkomstig van kale en droge gebieden en beïnvloeden het klimaat direct, en indirect door hun invloed op wolken en regen. Ze beïnvloeden ook de menselijke gezondheid en activiteiten zoals transport, luchtvaart, telecommunicatie en zonne-energie.

Naast het troposferisch stof leveren we ook klimatologieën van stralings- en microfysische parameters voor stratosferische aerosolen, afkomstig van de GOMOS-satellietexperimenten tussen 2002 en 2012. Deze klimatologieën bestrijken zeer uiteenlopende situaties in termen van vulkanische activiteit (de primaire bron van aerosolen in de stratosfeer) en aerosolbelasting, waardoor ze zeer waardevol zijn voor klimaatanalyses.

Strenge kwaliteitsbeoordeling zorgt voor vertrouwen in de klimaatgegevens

Alle gegevens die aan de Climate Data Store worden geleverd, moeten zorgvuldig worden geverifieerd met behulp van externe referentiedata en moeten vergezeld gaan van een uitgebreide reeks kwaliteitsindicatoren aan de hand waarvan gebruikers kunnen beoordelen of de gegevens geschikt zijn voor hun specifieke doel.

Deze essentiële kwaliteitsbeoordeling en -rapportage wordt routinematig uitgevoerd door de geproduceerde satellietdata te vergelijken met fiduciaire referentiemetingen van meetnetwerken op de grond (COCCON, GAW, NDACC, PGN, TCCON) en door kruisvalidatie met andere satellieten van gedocumenteerde kwaliteit.

De grondstation referentiegegevens zelf worden op hun beurt op kwaliteit gecontroleerd door ze te vergelijken met gegevens van andere netwerken of technieken en door hun homogeniteit op lange termijn te verifiëren.

Figure 2 body text

Figure 2 caption (legend)

Figuur 1: Jaargemiddelde van de optische diepte van stof bij 10µm, verkregen met het BIRA MAPIR-algoritme uit waarnemingen van het IASI-instrument, jaar 2020.

Figure 3 body text

Figure 3 caption (legend)

Figuur 2: GOME-type samengevoegde ozon ECV-gegevensreeksen over 3 decennia, gebaseerd op geharmoniseerde retrievals met behulp van het het BIRA GODFIT-algoritme.