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Validation of methane and carbon monoxide from Sentinel-5 Precursor using TCCON and NDACC-IRWG stations
Sha, Mahesh Kumar und Langerock, Bavo und Blavier, Jean-François und Blumenstock, Thomas und Borsdorff, Tobias und Buschmann, Matthias und Dehn, Angelika und De Mazière, Martine und Deutscher, Nicholas M. und Feist, Dietrich G. und Garcia, Omaira E. und Griffith, David W. T. und Grutter, Michel und Hannigan, James W. und Hase, Frank und Heikkinen, Pauli und Christian, Hermans und Iraci, Laura T. und Jeseck, Pascal und Jones, Nicholas und Kivi, Rigel und Nicolas, Kumps und Landgraf, Jochen und Lorente, Alba und Mahieu, Emmanuel und Makarova, Maria V. und Mellqvist, Johan und Metzger, Jean-Marc und Morino, Isamu und Nagahama, Tomoo und Notholt, Justus und Ohyama, Hirofumi und Ortega, Ivan und Palm, Mathias und Petri, Christof und Pollard, David F. und Rettinger, Markus und Robinson, John und Roche, Sébastien und Roehl, Coleen M. und Röhling, Amelie und Rousogenous, Constantina und Schneider, Matthias und Shiomi, Kei und Smale, Dan und Stremme, Wolfgang und Strong, Kimberly und Sussmann, Ralf und Té, Yao und Uchino, Osamu und Velazco, Voltaire A. und Vigouroux, Corinne und Vrekoussis, Mihalis und Wang, Pucai und Warneke, Thorsten und Wizenberg, Tyler und Wunch, Debra und Yamanouchi, Shoma und Yang, Yang und Zhou, Minqiang
(2021)
Validation of methane and carbon monoxide from Sentinel-5 Precursor using TCCON and NDACC-IRWG stations.
Atmospheric Measurement Techniques (AMT), 14 (9), Seiten 6249-6304.
Copernicus Publications.
doi: 10.5194/amt-14-6249-2021.
ISSN 1867-1381.
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12MB |
Offizielle URL: https://doi.org/10.5194/amt-14-6249-2021 KurzfassungThe Sentinel-5 Precursor (S5P) mission with the TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) on board has been measuring solar radiation backscattered by the Earth's atmosphere and surface since its launch on 13 October 2017. In this paper, we present for the first time the S5P operational methane (CH4) and carbon monoxide (CO) products' validation results covering a period of about 3 years using global Total Carbon Column Observing Network (TCCON) and Infrared Working Group of the Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC-IRWG) network data, accounting for a priori alignment and smoothing uncertainties in the validation, and testing the sensitivity of validation results towards the application of advanced co-location criteria. We found that the S5P standard and bias-corrected CH4 data over land surface for the recommended quality filtering fulfil the mission requirements. The systematic difference of the bias-corrected total column-averaged dry air mole fraction of methane (XCH4) data with respect to TCCON data is -0.26±0.56 % in comparison to -0.68±0.74 % for the standard XCH4 data, with a correlation of 0.6 for most stations. The bias shows a seasonal dependence. We found that the S5P CO data over all surfaces for the recommended quality filtering generally fulfil the missions requirements, with a few exceptions, which are mostly due to co-location mismatches and limited availability of data. The systematic difference between the S5P total column-averaged dry air mole fraction of carbon monoxide (XCO) and the TCCON data is on average 9.22±3.45 % (standard TCCON XCO) and 2.45±3.38 % (unscaled TCCON XCO). We found that the systematic difference between the S5P CO column and NDACC CO column (excluding two outlier stations) is on average 6.5±3.54 %. We found a correlation of above 0.9 for most TCCON and NDACC stations. The study shows the high quality of S5P CH4 and CO data by validating the products against reference global TCCON and NDACC stations covering a wide range of latitudinal bands, atmospheric conditions and surface conditions. elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/191248/ |
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag |
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Titel: | Validation of methane and carbon monoxide from Sentinel-5 Precursor using TCCON and NDACC-IRWG stations |
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Autoren: | Autoren | Institution oder E-Mail-Adresse | Autoren-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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Sha, Mahesh Kumar | BIRA-IASB, Brussels, Belgium | https://orcid.org/0000-0003-1440-1529 | NICHT SPEZIFIZIERT | Langerock, Bavo | BIRA-IASB, Brussels, Belgium | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Blavier, Jean-François | Jet Propulsion Lab., Pasadena, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Blumenstock, Thomas | KIT, IMK-ASF, Karlsruhe, Germany | https://orcid.org/0000-0003-4005-900X | NICHT SPEZIFIZIERT | Borsdorff, Tobias | SRON Earth Science Group (ESG), Utrecht, the Netherlands | https://orcid.org/0000-0002-4421-0187 | NICHT SPEZIFIZIERT | Buschmann, Matthias | University of Bremen, Bremen, Germany | https://orcid.org/0000-0001-5077-9524 | NICHT SPEZIFIZIERT | Dehn, Angelika | ESA-ESRIN, Via Galileo Galilei, 00044 Frascati, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | De Mazière, Martine | BIRA-IASB, Brussels, Belgium | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Deutscher, Nicholas M. | University of Wollongong, Wollongong, NSW, Australia | https://orcid.org/0000-0002-2906-2577 | NICHT SPEZIFIZIERT | Feist, Dietrich G. | DLR, IPA und Univ. München | https://orcid.org/0000-0002-5890-6687 | NICHT SPEZIFIZIERT | Garcia, Omaira E. | IARC, (AEMET), Santa Cruz de Tenerife, Spain | https://orcid.org/0000-0002-8395-6440 | NICHT SPEZIFIZIERT | Griffith, David W. T. | University of Wollongong, Wollongong, NSW, Australia | https://orcid.org/0000-0002-7986-1924 | NICHT SPEZIFIZIERT | Grutter, Michel | Universidad Nacional Autonoma de Mexico, UNAM, Mexico City, Mexico | https://orcid.org/0000-0001-9800-5878 | NICHT SPEZIFIZIERT | Hannigan, James W. | NCAR, Boulder, CO, USA | https://orcid.org/0000-0002-4269-1677 | NICHT SPEZIFIZIERT | Hase, Frank | KIT, (IMK-ASF), Karlsruhe, DE | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Heikkinen, Pauli | FMI, Sodankylä, Finland | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Christian, Hermans | BIRA-IASB, Brussels, Belgium | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Iraci, Laura T. | NASA, Mountain View, CA, USA | https://orcid.org/0000-0002-2859-5259 | NICHT SPEZIFIZIERT | Jeseck, Pascal | CNRS, Observatoire de Paris, PSL Université, Paris, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Jones, Nicholas | University of Wollongong, Wollongong, Australia | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kivi, Rigel | FMI, Sodankylä, Finland | https://orcid.org/0000-0001-8828-2759 | NICHT SPEZIFIZIERT | Nicolas, Kumps | BIRA-IASB, Brussels, Belgium | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Landgraf, Jochen | SRON (ESG), Utrecht, the Netherlands | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lorente, Alba | SRON (ESG), Utrecht, the Netherlands | https://orcid.org/0000-0002-2287-4687 | NICHT SPEZIFIZIERT | Mahieu, Emmanuel | Université de Liège, Liège, Belgium | https://orcid.org/0000-0002-5251-0286 | NICHT SPEZIFIZIERT | Makarova, Maria V. | St. Petersburg State University, Saint Petersburg, Russia | https://orcid.org/0000-0003-2469-9250 | NICHT SPEZIFIZIERT | Mellqvist, Johan | Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Metzger, Jean-Marc | Observatoire de Science de l'Univers Réunion, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Morino, Isamu | NIES, Tsukuba, Japan | https://orcid.org/0000-0003-2720-1569 | NICHT SPEZIFIZIERT | Nagahama, Tomoo | (ISEE), Nagoya University, Japan | https://orcid.org/0000-0001-7707-978X | NICHT SPEZIFIZIERT | Notholt, Justus | University of Bremen, Bremen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Ohyama, Hirofumi | NIES, Tsukuba, Japan | https://orcid.org/0000-0003-2109-9874 | NICHT SPEZIFIZIERT | Ortega, Ivan | NCAR, Boulder, CO, USA | https://orcid.org/0000-0002-0067-617X | NICHT SPEZIFIZIERT | Palm, Mathias | University of Bremen, Bremen, Germany | https://orcid.org/0000-0001-7191-6911 | NICHT SPEZIFIZIERT | Petri, Christof | University of Bremen, Bremen, Germany | https://orcid.org/0000-0002-7010-5532 | NICHT SPEZIFIZIERT | Pollard, David F. | National Institute of Water and Atmospheric Research, Lauder, New Zealand | https://orcid.org/0000-0001-9923-2984 | NICHT SPEZIFIZIERT | Rettinger, Markus | KIT, Garmisch-Partenkirchen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Robinson, John | NIWA, Lauder, New Zealand | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Roche, Sébastien | University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada | https://orcid.org/0000-0003-2474-4744 | NICHT SPEZIFIZIERT | Roehl, Coleen M. | California Institute of Technology, Pasadena, California, USA | https://orcid.org/0000-0001-5383-8462 | NICHT SPEZIFIZIERT | Röhling, Amelie | KIT, Karlsruhe, Germany | https://orcid.org/0000-0002-8259-7343 | NICHT SPEZIFIZIERT | Rousogenous, Constantina | CARE-C, the Cyprus Institute, Nicosia, Cyprus | https://orcid.org/0000-0001-9505-5239 | NICHT SPEZIFIZIERT | Schneider, Matthias | KIT (IMK-ASF), Karlsruhe, Germany | https://orcid.org/0000-0001-8452-0035 | NICHT SPEZIFIZIERT | Shiomi, Kei | EORC, JAXA, Tsukuba, Japan | https://orcid.org/0000-0002-1206-8614 | NICHT SPEZIFIZIERT | Smale, Dan | National Institute of Water and Atmospheric Research, Lauder, New Zealand | https://orcid.org/0000-0003-3385-0880 | NICHT SPEZIFIZIERT | Stremme, Wolfgang | Universidad Nacional Autonoma de Mexico, UNAM, Mexico City, Mexico | https://orcid.org/0000-0003-0791-3833 | NICHT SPEZIFIZIERT | Strong, Kimberly | University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada | https://orcid.org/0000-0001-9947-1053 | NICHT SPEZIFIZIERT | Sussmann, Ralf | KIT (IMK-IFU), Garmisch-Partenkirchen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Té, Yao | LERMA-IPSL, CNRS, PSL Université, Paris, France | https://orcid.org/0000-0001-6405-8074 | NICHT SPEZIFIZIERT | Uchino, Osamu | NIES, Tsukuba, Japan | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Velazco, Voltaire A. | University of Wollongong, Wollongong, NSW, Australia | https://orcid.org/0000-0002-1376-438X | NICHT SPEZIFIZIERT | Vigouroux, Corinne | BIRA-IASB, Brussels, Belgium | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Vrekoussis, Mihalis | CARE-C, Cyprus Institute, Nicosia, Cyprus | https://orcid.org/0000-0001-8292-8352 | NICHT SPEZIFIZIERT | Wang, Pucai | Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing, China | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Warneke, Thorsten | University of Bremen, Bremen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Wizenberg, Tyler | University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada | https://orcid.org/0000-0002-8240-8610 | NICHT SPEZIFIZIERT | Wunch, Debra | University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada | https://orcid.org/0000-0002-4924-0377 | NICHT SPEZIFIZIERT | Yamanouchi, Shoma | University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Yang, Yang | Shanghai Ecological Forecasting and Remote Sensing Center, Shanghai, China | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Zhou, Minqiang | BIRA-IASB, Brussels, Belgium | https://orcid.org/0000-0003-3427-5873 | NICHT SPEZIFIZIERT |
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Datum: | 28 September 2021 |
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Erschienen in: | Atmospheric Measurement Techniques (AMT) |
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Referierte Publikation: | Ja |
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Open Access: | Ja |
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Gold Open Access: | Ja |
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In SCOPUS: | Ja |
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In ISI Web of Science: | Ja |
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Band: | 14 |
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DOI: | 10.5194/amt-14-6249-2021 |
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Seitenbereich: | Seiten 6249-6304 |
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Verlag: | Copernicus Publications |
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ISSN: | 1867-1381 |
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Status: | veröffentlicht |
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Stichwörter: | Validation, CH4, CO, Sentinel 5P, TCCON, NDACC |
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HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr |
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HGF - Programm: | Raumfahrt |
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HGF - Programmthema: | Erdbeobachtung |
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DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt |
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DLR - Forschungsgebiet: | R EO - Erdbeobachtung |
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - LIDAR-Forschung und - Entwicklung |
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Standort: |
Oberpfaffenhofen
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Institute & Einrichtungen: | Institut für Physik der Atmosphäre > Lidar |
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Hinterlegt von: |
Feist, Dr. Dietrich
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Hinterlegt am: | 01 Dez 2022 08:34 |
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Letzte Änderung: | 01 Dez 2022 08:34 |
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