Skip to main content

Operationele validatie van satellieten die de atmosferische samenstelling meten

News flash intro
Het Europese programma Copernicus implementeert een constellatie van nieuwste generatie-satellietinstrumenten voor het opvolgen van de luchtkwaliteit, klimaatverandering, uitstoot van verontreinigende stoffen en broeikasgassen, de evolutie van ozon in de stratosfeer en milieurisico’s. Als onderdeel hiervan, en voortbouwend op een drie-decennia-lange expertise in satellietvalidatie, ontwikkelt het BIRA operationele diensten die zorgen voor de nodige kwaliteitsbeoordeling van de atmosferische gegevens, de interoperabiliteit van de verschillende sounders en een vroegtijdige waarschuwing voor anomalieën.
Body text

De Europese constellatie van satellieten voor de samenstelling van de atmosfeer

Namens het aardobservatieprogramma Copernicus van de Europese Commissie implementeren ESA en EUMETSAT een constellatie van satellietinstrumenten van de nieuwste generatie voor de monitoring van atmosferische componenten die relevant zijn voor de luchtkwaliteit, klimaatverandering, de stratosferische ozonlaag en milieurisico’s: O₃, NO₂, SO₂, HCHO, CHOCHO, CO2, CO, CH₄, wolken, aërosols...

Deze Copernicus-missies (met name de Sentinel-5p, -4, -5 en CO2M-serie) zullen worden aangevuld met profielmetingen met hoge verticale resolutie met de ALTIUS limb imager van ESA/BELSPO, en met thermische infraroodcapaciteiten met de IASI-NG van EUMETSAT (zie figuur 1).

Als onderdeel van het grondsegment van deze satellietconstellatie ontwikkelt het BIRA validatiesystemen en operationele diensten voor de noodzakelijke kwaliteitsbeoordeling van de satellietgegevens, de interoperabiliteit van de verschillende sounders en een vroegtijdige waarschuwing voor anomalieën.

Vijfde verjaardag van de operationele validatiedienst voor TROPOMI

Sinds de lancering in 2017 is het Sentinel-5p TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) de pionier van de opkomende constellatie van Sentinels om de samenstelling van de atmosfeer op te volgen.

In het kader van de ESA/Copernicus Atmospheric Missions Performance Cluster, levert de Sentinel-5p Validation Data Analysis Facility (VDAF, zie figuur 2), ondergebracht bij het BIRA, operationele diensten die nodig zijn om routinematig de kwaliteit en de geschiktheid te controleren van de TROPOMI-gegevens die worden verkregen voor de Copernicus-diensten voor atmosfeermonitoring (CAMS) en klimaatverandering (C3S).

De Sentinel-5p VDAF bouwt voort op een lange traditie van ESA- en EUMETSAT-validatieactiviteiten en zorgt voor aanzienlijke vooruitgang op het gebied van operationaliteit, standaardisering en capaciteiten.

Copernicus Cal/Val Solution

In 2020-2022 coördineerde het BIRA het atmosfeerthema van het door de EU gesponsorde adviesbureau Copernicus Cal/Val Solution (CCVS), dat is opgezet om een holistische oplossing te definiëren voor de kalibratie en validatie van alle Copernicus Sentinel-missies.

Het team stelde tekortkomingen vast in de huidige validatieactiviteiten met betrekking tot de beschikbaarheid van validatie-eisen, validatienormen, fiduciaire referentiemetingen, gegevensdistributiediensten en de berekening van onzekerheden.

Daarbij hoorde ook de voorgestelde routekaart om een duurzame oplossing in te voeren in een gefaseerde aanpak. Verschillende van de CCVS-aanbevelingen worden nu behandeld in studies, ter voorbereiding van de komende CO2M- en Sentinel-4 en -5-missies, en van de ALTIUS-limb profiler.

Figure 2 body text
Figure 2 caption (legend)
Figuur 1: Constellatie van satellieten voor de atmosferische samenstelling, uitgevoerd door ESA en EUMETSAT in het kader van: (i) de Europese Copernicus-ruimtecomponent (Sentinels en CO2M), (ii) het Earth Watch-programma van ESA (ALTIUS), en (iii) het European Polar System van EUMETSAT (GOME-2, IASI en IASI-NG op de MetOp(-SG)-satellietreeks). De kleurcode staat voor het spectrale bereik van de satellietwaarnemingen en dus voor de waarneembare atmosferische componenten: blauw voor UV-zichtbare sounders en profilers, oranje voor kortegolf-infrarood sounders, rood voor thermische-infrarood sounders.
Figure 3 body text
Figure 3 caption (legend)
Figuur 2: Illustratie van de output van de VDAF Automated Validation Server die is ontwikkeld voor de operationele validatie van de Sentinel-5 Precursor TROPOMI- satellietdata: (i) na selectie van een TROPOMI-dataproduct (ii) identificeert de server co-locaties tussen de satelliet- en grondreferentiedata, (iii) voert hij vergelijkingen uit volgens standaardprotocollen, en (iv) produceert hij traceerbare kwaliteitsindicatoren aan de hand waarvan gebruikers kunnen beoordelen of de TROPOMI-data geschikt zijn voor het beoogde doel.
Publication date