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A 3-D evaluation of the MACC reanalysis dust product over Europe, northern Africa and Middle East using CALIOP/CALIPSO dust satellite observations

Georgoulias, Aristeidis K. und Tsikerdekis, Athanasios und Amiridis, Vassilis und Marinou, Eleni und Benedetti, Angela und Zanis, Prodromos und Alexandri, Georgia und Mona, Lucia und Kourtidis, Konstantinos A. und Lelieveld, Jos (2018) A 3-D evaluation of the MACC reanalysis dust product over Europe, northern Africa and Middle East using CALIOP/CALIPSO dust satellite observations. Atmospheric Chemistry and Physics (ACP), 18 (12), Seiten 8601-8620. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-18-8601-2018. ISSN 1680-7316.

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Offizielle URL: http://doi.org/10.5194/acp-18-8601-2018

Kurzfassung

The MACC reanalysis dust product is evaluated over Europe, northern Africa and the Middle East using the EARLINET-optimized CALIOP/CALIPSO pure dust satellite-based product LIVAS (2007–2012). MACC dust optical depth at 550nm (DOD550) data are compared against LIVAS DOD532 observations. As only natural aerosol (dust and sea salt) profiles are available in MACC, here we focus on layers above 1kma.s.l. to diminish the influence of sea salt particles that typically reside at low heights. So, MACC natural aerosol extinction coefficient profiles at 550nm are compared against dust extinction coefficient profiles at 532nm from LIVAS, assuming that the MACC natural aerosol profile data can be similar to the dust profile data, especially over pure continental regions. It is shown that the reanalysis data are capable of capturing the major dust hot spots in the area as the MACC DOD550 patterns are close to the LIVAS DOD532 patterns throughout the year. MACC overestimates DOD for regions with low dust loadings and underestimates DOD for regions with high dust loadings where DOD exceeds  ∼ 0.3. The mean bias between the MACC and LIVAS DOD is 0.025 ( ∼ 25%) over the whole domain. Both MACC and LIVAS capture the summer and spring high dust loadings, especially over northern Africa and the Middle East, and exhibit similar monthly structures despite the biases. In this study, dust extinction coefficient patterns are reported at four layers (layer 1: 1200–3000ma.s.l., layer 2: 3000–4800ma.s.l., layer 3: 4800–6600m a.s.l. and layer 4: 6600–8400ma.s.l.). The MACC and LIVAS extinction coefficient patterns are similar over areas characterized by high dust loadings for the first three layers. Within layer 4, MACC overestimates extinction coefficients consistently throughout the year over the whole domain. MACC overestimates extinction coefficients compared to LIVAS over regions away from the major dust sources while over regions close to the dust sources (the Sahara and Middle East) it underestimates strongly only for heights below  ∼ 3–5kma.s.l. depending on the period of the year. In general, it is shown that dust loadings appear over remote regions and at heights up to 9kma.s.l. in MACC contrary to LIVAS. This could be due to the model performance and parameterizations of emissions and other processes, due to the assimilation of satellite aerosol measurements over dark surfaces only or due to a possible enhancement of aerosols by the MACC assimilation system.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/123543/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A 3-D evaluation of the MACC reanalysis dust product over Europe, northern Africa and Middle East using CALIOP/CALIPSO dust satellite observations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Georgoulias, Aristeidis K.Univ. of Thrace, Xanthi, GriechenlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tsikerdekis, AthanasiosUniv. Thessaloniki, GriechenlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Amiridis, VassilisNOA, Athens, GriechenlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Marinou, EleniDLR, IPA and NOA, Athens and Univ. Thessaloniki, Griechenlandhttps://orcid.org/0000-0003-2631-6057NICHT SPEZIFIZIERT
Benedetti, AngelaECMWF, Reading, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zanis, ProdromosUniv. Thessaloniki, GriechenlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Alexandri, GeorgiaUniv. of Thrace, Xanthi, GriechenlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mona, LuciaCNR, Potenza, ItalienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kourtidis, Konstantinos A.Univ. of Thrace, Xanthi, Griechenlandhttps://orcid.org/0000-0002-5753-7074NICHT SPEZIFIZIERT
Lelieveld, JosMax Planck Institut für Chemie, Mainzhttps://orcid.org/0000-0001-6307-3846NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:19 Juni 2018
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics (ACP)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:18
DOI:10.5194/acp-18-8601-2018
Seitenbereich:Seiten 8601-8620
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7316
Status:veröffentlicht
Stichwörter:dust model evaluation
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Atmosphären- und Klimaforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Lidar
Hinterlegt von: Marinou, Eleni
Hinterlegt am:21 Nov 2018 16:08
Letzte Änderung:20 Jun 2021 15:51

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