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A First Look at Inverse Problems for the Atmospheres of M and G Earth-like Planets

Vasquez, Mayte und Schreier, Franz und Trautmann, Thomas (2015) A First Look at Inverse Problems for the Atmospheres of M and G Earth-like Planets. Atmosphere Science in the Context of CHEOPS, TESS, K2 and PLATO, 2015-03-02 - 2015-03-04, Berlin, Germany.

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Kurzfassung

This work addresses the main question regarding how much can we learn from spectroscopic observations of Earth-like exoplanets along with what can we identify in terms of atmospheric conditions and biosignatures that may be present on the planet and serve as evidence of life. Using a high resolution infrared radiative transfer model, we calculate the emission spectra of Earth-like exoplanets and their partial derivatives with respect to the unknowns of the inverse problem (i.e. the Jacobians). Sensitivity analysis based on Jacobian matrices revealed which parameters can be retrieved independently and which parameters have to be set a priori, depending on the type of observation and spectral domain. A set of few optimized state vectors were used for extensive retrieval simulations investigating impact of the initial guess and a priori data information content. The calculations provided information on data quality depending on the spectral range, resolution, and number of molecular species considered in the atmosphere. Larger correlations were found between certain parameters, what provided information about the difficulty of retrieving a certain parameter independently. A sensitivity study has also been conducted in order to assess the feasibility of retrieving CO2 and H2O molecular concentrations from an observed spectrum with a 1% noise level. Also, comparisons between analytical and numerical Jacobians were studied.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/95942/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:A First Look at Inverse Problems for the Atmospheres of M and G Earth-like Planets
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Vasquez, Maytemayte.vasquez (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schreier, Franzfranz.schreier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7196-6599NICHT SPEZIFIZIERT
Trautmann, Thomasthomas.trautmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:9 März 2015
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Atmospheric remote sensing Jacobians Sensitivity
Veranstaltungstitel:Atmosphere Science in the Context of CHEOPS, TESS, K2 and PLATO
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:2 März 2015
Veranstaltungsende:4 März 2015
Veranstalter :DLR - IPF
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Spektrometrische Verfahren und Konzepte der Fernerkundung (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Hinterlegt von: Schreier, Dr.rer.nat. Franz
Hinterlegt am:15 Apr 2015 14:19
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:01

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