Body text
Het beste van twee werelden
De CEOS-constellaties van satellietsondes voor het monitoren van de luchtkwaliteit en ozon combineren globale kaartmakers die dagelijks de samenstelling van de atmosfeer meten vanuit een lage polaire baan om de aarde (LEO), met regionale kaartmakers die de dagelijkse cyclus van de samenstelling van de atmosfeer meten in het beperktere gezichtsveld van een geostationair uitkijkpunt (GEO).
De zeer succesvolle Sentinel-5P TROPOMI en zijn langverwachte opvolger Sentinel-5 UVNS behoren tot de eerste categorie, terwijl de Koreaanse GEMS, de Amerikaanse TEMPO en de aankomende Sentinel-4 UVN tot de tweede categorie behoren.
De coördinatie van LEO- en GEO-sondes in een dergelijke constellatie opent nieuwe perspectieven voor multi-missie monitoring van troposferische spoorgassen en synergetische toepassingen die inspelen op de multischaal aard van de samenstelling van de atmosfeer. Een voorwaarde is dat het vertrouwen in de gegevens niet alleen voor elke afzonderlijke satellietmissie, maar ook voor de hele satellietconstellatie gewaarborgd is. De rigoureuze validatie van deze gegevens en de evaluatie van hun onzekerheden worden nog belangrijker.
Dienovereenkomstig is de stand van de techniek op het gebied van geofysische validatie geëvolueerd. Klassieke vergelijkingen met metingen op de grond blijven de referentie, aangezien deze kwaliteitsmetriek (bijv. bias, spreiding, drift) opleveren die herleidbaar is tot gemeenschappelijke normen.
Er zijn aanvullende evaluatietechnieken ontwikkeld om regionale en mondiale kenmerken (bijv. across-track biases, artefacten gerelateerd aan oppervlakte-albedo...) op te sporen en de onderlinge consistentie van de verschillende satellieten te evalueren. Deze technieken zijn onder andere gebaseerd op vergelijkingen tussen satellieten en op methoden voor de analyse van informatie-inhoud, maar hebben als nadeel dat er geen duidelijke referentie is.
Daarom wordt hier het beste van twee werelden gecombineerd: een operationele validatieomgeving voert vergelijkingen tussen satellieten uit met de TROPOMI LEO-sounder, die is geselecteerd als de reizende standaard tussen de drie geostationaire sounders, waarbij deze reizende standaard zelf stevig verankerd is aan de referentiemetingen op de grond.
Op metrologie gebaseerde tools voor gegevensharmonisatie worden toegepast op de datasets om verschillen in representativiteit en vergelijkingsfouten te verminderen.
Toepassing op troposferisch ozon
Figuur 1 illustreert deze gelaagde benadering voor troposferische ozonkolomgegevens van de OMI- en GOME-2-B-satellieten, waarbij respectievelijk een noord-zuidbias en een algemene negatieve bias ten opzichte van TROPOMI aan het licht komen.
De waarnemingen van alle drie de sondes worden vervolgens gekoppeld aan SHADOZ-gegevens over tropische ozonsondes, die als traceerbare referentie worden gebruikt. In figuur 2 wordt deze aanpak verder uitgebreid naar meer datasets over troposferisch ozon (figuur 2).
Referenties
- Hubert, D., et al., TROPOMI tropospheric ozone column data: geophysical assessment and comparison to ozonesondes, GOME-2B and OMI, Atmos. Meas. Tech., 14, 7405–7433, https://doi.org/10.5194/amt-14-7405-2021, 2021.
- Keppens, A., et al., Harmonisation of sixteen tropospheric ozone satellite data records, EGUsphere [preprint], https://doi.org/10.5194/egusphere-2024-3746, 2025.
