Validation of tropospheric NO2 column measurements of GOME-2A and OMI using MAX-DOAS and direct sun network observations

Pinardi, G. und Van Roozendael, M. und Hendrick, F. und Theys, N. und Abuhassan, N. und Bais, A. und Boersma, F. und Cede, A. und Chong, J. und Donner, S. und Drosoglou, T. und Dzhola, A. und Eskes, H. und Frieß, U. und Granville, J. und Herman, J. R. und Holla, R. und Hovila, J. und Irie, H. und Kanaya, Y. und Karagkiozidis, D. und Kouremeti, N. und Lambert, J.-C. und Ma, J. und Peters, E. und Piters, A. und Postylyakov, O. und Richter, A. und Remmers, J. und Takashima, H. und Tiefengraber, M. und Valks, P. und Vlemmix, T. und Wagner, T. und Wittrock, F. (2020) Validation of tropospheric NO2 column measurements of GOME-2A and OMI using MAX-DOAS and direct sun network observations. Atmospheric Measurement Techniques (AMT), 13 (11), Seiten 6141-6174. Copernicus Publications. doi: 10.5194/amt-13-6141-2020. ISSN 1867-1381.

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Offizielle URL: https://amt.copernicus.org/articles/13/6141/2020/

Kurzfassung

Multi-axis differential optical absorption spectroscopy (MAX-DOAS) and direct sun NO2 vertical column network data are used to investigate the accuracy of tropospheric NO2 column measurements of the GOME-2 instrument on the MetOp-A satellite platform and the OMI instrument on Aura. The study is based on 23 MAX-DOAS and 16 direct sun instruments at stations distributed worldwide. A method to quantify and correct for horizontal dilution effects in heterogeneous NO2 field conditions is proposed. After systematic application of this correction to urban sites, satellite measurements are found to present smaller biases compared to ground-based reference data in almost all cases. We investigate the seasonal dependence of the validation results as well as the impact of using different approaches to select satellite ground pixels in coincidence with ground-based data. In optimal comparison conditions (satellite pixels containing the station) the median bias between satellite tropospheric NO2 column measurements and the ensemble of MAX-DOAS and direct sun measurements is found to be significant and equal to -34 % for GOME-2A and -24 % for OMI. These biases are further reduced to -24 % and -18 % respectively, after application of the dilution correction. Comparisons with the QA4ECV satellite product for both GOME-2A and OMI are also performed, showing less scatter but also a slightly larger median tropospheric NO2 column bias with respect to the ensemble of MAX-DOAS and direct sun measurements.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Validation of tropospheric NO2 column measurements of GOME-2A and OMI using MAX-DOAS and direct sun network observations

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Pinardi, G.	Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Brussels, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Roozendael, M.	Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Brussels, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hendrick, F.	Belgian Institute for Space Aeronomy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Theys, N.	Belgian Institute for Space Aeronomy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Abuhassan, N.	NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bais, A.	Aristotle University of Thessaloniki, Greece	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Boersma, F.	Royal Netherlands Meteorological Institute, KNMI, De Bilt, the Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cede, A.	LuftBlick Earth Observation Technologies, Mutters, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Chong, J.	Gwangju Institute of Science and Technology GIST, Gwangju, South Korea	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Donner, S.	Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Drosoglou, T.	Laboratory of Atmospheric Physics, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Dzhola, A.	A.M. Obukhov Institute of Atmospheric Physics, Russian Academy of Sciences, IAP/RAS, Moscow, Russia	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Eskes, H.	Royal Dutch Meteorological Institute, KNMI, P.O. Box 201, 3730 AE De Bilt, the Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Frieß, U.	Institute of Environmental Physics, University of Heidelberg, Heidelberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Granville, J.	BIRA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Herman, J. R.	NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Holla, R.	Robert.Holla (at) dwd.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hovila, J.	FMI	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Irie, H.	Center for Environmental Remote Sensing, Chiba University, Chiba, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kanaya, Y.	Research Institute for Global Change, JAMSTEC, Yokohama, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Karagkiozidis, D.	Laboratory of Atmospheric Physics, Aristotle University of Thessaloniki, AUTH, Thessaloniki, Greece	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kouremeti, N.	Aristotle Univ. of Thessaloniki, GR	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lambert, J.-C.	Belgian Institute for Space Aeronomy, BIRA-IASB, Ringlaan 3, 1080 Brussels, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ma, J.	Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing, China	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Peters, E.	Institute of Environmental Physics, University of Bremen, Bremen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Piters, A.	Royal Netherlands Meteorological Institute, De Bilt, the Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Postylyakov, O.	A. M. Obukhov Institute of Atmospheric Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Richter, A.	Inst. f. Umweltphysik, Univ. Bremen	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Remmers, J.	Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Takashima, H.	Research Institute for Global Change, JAMSTEC, Yokohama, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tiefengraber, M.	LuftBlick Earth Observation Technologies, Mutters, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Valks, P.	pieter.valks (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vlemmix, T.	Royal Netherlands Meteorological Institute, KNMI, De Bilt, the Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, T.	Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wittrock, F.	Institute of Environmental Physics, University of Bremen, Bremen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

November 2020

Erschienen in:

Atmospheric Measurement Techniques (AMT)

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.5194/amt-13-6141-2020

Seitenbereich:

Seiten 6141-6174

Verlag:

Copernicus Publications

ISSN:

1867-1381

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

NO2, MAX-DOAS, GOME-2, OMI, Validation

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 - Atmosphären- und Klimaforschung

Standort:

Oberpfaffenhofen

Institute & Einrichtungen:

Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren

Hinterlegt von:

Valks, Dr. Pieter

Hinterlegt am:

30 Nov 2020 17:36

Letzte Änderung:

30 Nov 2020 17:36

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