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An 11-year record of XCO2 estimates derived from GOSAT measurements using the NASA ACOS version 9 retrieval algorithm

Taylor, Thomas E. und O'Dell, Christopher W. und Crisp, David und Kuze, Akihiko und Lindqvist, Hannakaisa und Wennberg, Paul O. und Chatterjee, Abhishek und Gunson, Michael und Eldering, Annmarie und Fisher, Brendan und Kiel, Matthäus und Nelson, Robert R. und Merrelli, Aronne und Osterman, Greg und Chevallier, Frederic und Palmer, Paul I. und Feng, Liang und Deutscher, Nicholas M. und Dubey, Manvendra K. und Feist, Dietrich G. und García, Omaira E. und Griffith, David W. T. und Hase, Frank und Iraci, Laura T. und Kivi, Rigel und Liu, Cheng und De Mazière, Martine und Morino, Isamu und Notholt, Justus und Oh, Young-Suk und Ohyama, Hirofumi und Pollard, David F. und Rettinger, Markus und Schneider, Matthias und Roehl, Coleen M. und Sha, Mahesh K. und Shiomi, Kei und Strong, Kimberly und Sussmann, Ralf und Té, Yao und Velazco, Voltaire A. und Vrekoussis, Mihalis und Warneke, Thorsten und Wunch, Debra (2022) An 11-year record of XCO2 estimates derived from GOSAT measurements using the NASA ACOS version 9 retrieval algorithm. Earth System Science Data, 14 (1), Seiten 325-360. Copernicus Publications. doi: 10.5194/essd-14-325-2022. ISSN 1866-3508.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
17MB

Offizielle URL: https://doi.org/10.5194/essd-14-325-2022

Kurzfassung

The Thermal And Near infrared Sensor for carbon Observation - Fourier Transform Spectrometer (TANSO-FTS) on the Japanese Greenhouse gases Observing SATellite (GOSAT) has been returning data since April 2009. The version 9 (v9) Atmospheric Carbon Observations from Space (ACOS) Level 2 Full Physics (L2FP) retrieval algorithm (Kiel et al., 2019) was used to derive estimates of carbon dioxide (CO2) dry air mole fraction (XCO2) from the TANSO-FTS measurements collected over its first 11 years of operation. The bias correction and quality filtering of the L2FP XCO2 product were evaluated using estimates derived from the Total Carbon Column Observing Network (TCCON) as well as values simulated from a suite of global atmospheric inversion systems (models) which do not assimilate satellite-derived CO2. In addition, the v9 ACOS GOSAT XCO2 results were compared with collocated XCO2 estimates derived from NASA's Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2), using the version 10 (v10) ACOS L2FP algorithm. These tests indicate that the v9 ACOS GOSAT XCO2 product has improved throughput, scatter, and bias, when compared to the earlier v7.3 ACOS GOSAT product, which extended through mid 2016. Of the 37 million soundings collected by GOSAT through June 2020, approximately 20 % were selected for processing by the v9 L2FP algorithm after screening for clouds and other artifacts. After post-processing, 5.4 % of the soundings (2×106 out of 37×106) were assigned a "good" XCO2 quality flag, as compared to 3.9 % in v7.3 (<1 ×106 out of 24×106). After quality filtering and bias correction, the differences in XCO2 between ACOS GOSAT v9 and both TCCON and models have a scatter (1 sigma) of approximately 1 ppm for ocean-glint observations and 1 to 1.5 ppm for land observations. Global mean biases against TCCON and models are less than approximately 0.2 ppm. Seasonal mean biases relative to the v10 OCO-2 XCO2 product are of the order of 0.1 ppm for observations over land. However, for ocean-glint observations, seasonal mean biases relative to OCO-2 range from 0.2 to 0.6 ppm, with substantial variation in time and latitude. The ACOS GOSAT v9 XCO2 data are available on the NASA Goddard Earth Science Data and Information Services Center (GES-DISC) in both the per-orbit full format (https://doi.org/10.5067/OSGTIL9OV0PN, OCO-2 Science Team et al., 2019b) and in the per-day lite format (https://doi.org/10.5067/VWSABTO7ZII4, OCO-2 Science Team et al., 2019a). In addition, a new set of monthly super-lite files, containing only the most essential variables for each satellite observation, has been generated to provide entry level users with a light-weight satellite product for initial exploration (CaltechDATA, https://doi.org/10.22002/D1.2178, Eldering, 2021). The v9 ACOS Data User's Guide (DUG) describes best-use practices for the GOSAT data (O'Dell et al., 2020). The GOSAT v9 data set should be especially useful for studies of carbon cycle phenomena that span a full decade or more and may serve as a useful complement to the shorter OCO-2 v10 data set, which begins in September 2014.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/191250/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:An 11-year record of XCO2 estimates derived from GOSAT measurements using the NASA ACOS version 9 retrieval algorithm
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Taylor, Thomas E.Colorado State University, Fort Collins, CO, USAhttps://orcid.org/0000-0002-1650-4882NICHT SPEZIFIZIERT
O'Dell, Christopher W.Colorado State University, Fort Collins, CO, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Crisp, DavidJPL, Pasadena, CA, USAhttps://orcid.org/0000-0002-4573-9998NICHT SPEZIFIZIERT
Kuze, AkihikoJAXA, Tsukuba, Japanhttps://orcid.org/0000-0001-5415-3377NICHT SPEZIFIZIERT
Lindqvist, HannakaisaFMI, Helsinki, FinlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wennberg, Paul O.California Institute of Technology, Pasadena, California, USAhttps://orcid.org/0000-0002-6126-3854NICHT SPEZIFIZIERT
Chatterjee, AbhishekUniversities Space Research Association, Columbia, MD, USAhttps://orcid.org/0000-0002-3680-0160NICHT SPEZIFIZIERT
Gunson, MichaelJPL, Pasadena, CA, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eldering, AnnmarieJPL, Pasadena, CA, USAhttps://orcid.org/0000-0003-1080-9922NICHT SPEZIFIZIERT
Fisher, BrendanJPL, Pasadena, CA, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kiel, MatthäusJPL, Pasadena, CA, USAhttps://orcid.org/0000-0002-9784-962XNICHT SPEZIFIZIERT
Nelson, Robert R.JPL, Pasadena, CA, USAhttps://orcid.org/0000-0002-3471-5683NICHT SPEZIFIZIERT
Merrelli, AronneUniversity of Wisconsin, Madison, WI , USAhttps://orcid.org/0000-0002-5138-8098NICHT SPEZIFIZIERT
Osterman, GregJPL, Pasadena, CA, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chevallier, FredericUniversité Paris-Saclay, Gif Sur Yvette, Francehttps://orcid.org/0000-0002-4327-3813NICHT SPEZIFIZIERT
Palmer, Paul I.University of Edinburgh, Edinburgh, Scotlandhttps://orcid.org/0000-0002-1487-0969NICHT SPEZIFIZIERT
Feng, LiangUniversity of Edinburgh, Edinburgh, ScotlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Deutscher, Nicholas M.University of Wollongong, Wollongong, NSW, Australiahttps://orcid.org/0000-0002-2906-2577NICHT SPEZIFIZIERT
Dubey, Manvendra K.Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico, UShttps://orcid.org/0000-0002-3492-790XNICHT SPEZIFIZIERT
Feist, Dietrich G.DLR, IPA und Univ. Münchenhttps://orcid.org/0000-0002-5890-6687NICHT SPEZIFIZIERT
García, Omaira E.IARC, (AEMET), Santa Cruz de Tenerife, Spainhttps://orcid.org/0000-0002-8395-6440NICHT SPEZIFIZIERT
Griffith, David W. T.University of Wollongong, Wollongong, NSW, Australiahttps://orcid.org/0000-0002-7986-1924NICHT SPEZIFIZIERT
Hase, FrankKIT (IMK-ASF), Karlsruhe, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Iraci, Laura T.NASA, Mountain View, CA, USAhttps://orcid.org/0000-0002-2859-5259NICHT SPEZIFIZIERT
Kivi, RigelFMI, Sodankylä, Finlandhttps://orcid.org/0000-0001-8828-2759NICHT SPEZIFIZIERT
Liu, ChengUniversity of Science and Technology of China, Hefei, Chinahttps://orcid.org/0000-0002-3759-9219NICHT SPEZIFIZIERT
De Mazière, MartineBIRA-IASB, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Morino, IsamuNational Institute for Environmental Studies (NIES), Tsukuba, Japanhttps://orcid.org/0000-0003-2720-1569NICHT SPEZIFIZIERT
Notholt, JustusUniversity of Bremen, Bremen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Oh, Young-SukNational Institute of Meteorological Sciences 33, Seohobuk-ro, Seogwipo-si, Jeju-do 63568, Republic of Koreahttps://orcid.org/0000-0001-8010-1597NICHT SPEZIFIZIERT
Ohyama, HirofumiNIES, Tsukuba, Japanhttps://orcid.org/0000-0003-2109-9874NICHT SPEZIFIZIERT
Pollard, David F.National Institute of Water and Atmospheric Research, Lauder, New Zealandhttps://orcid.org/0000-0001-9923-2984NICHT SPEZIFIZIERT
Rettinger, MarkusKIT (IMK-IFU), Garmisch-Partenkirchen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schneider, MatthiasKIT (IMK-ASF), Karlsruhe, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-8452-0035NICHT SPEZIFIZIERT
Roehl, Coleen M.California Institute of Technology, Pasadena, California, USAhttps://orcid.org/0000-0001-5383-8462NICHT SPEZIFIZIERT
Sha, Mahesh K.BIRA-IASB), 1180 Brussels, Belgiumhttps://orcid.org/0000-0003-1440-1529NICHT SPEZIFIZIERT
Shiomi, KeiJapan Aerospace Exploration Agency, 2-1-1 Sengen, Tsukuba, Ibaraki, Japanhttps://orcid.org/0000-0002-1206-8614NICHT SPEZIFIZIERT
Strong, KimberlyUniversity of Toronto, Toronto, Canadahttps://orcid.org/0000-0001-9947-1053NICHT SPEZIFIZIERT
Sussmann, RalfKIT, (IMK-IFU), Garmisch-Partenkirchen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Té, YaoObservatoire de Paris, PSL Université, Paris, Fhttps://orcid.org/0000-0001-6405-8074NICHT SPEZIFIZIERT
Velazco, Voltaire A.University of Wollongong, Wollongong, NSW, Australiahttps://orcid.org/0000-0002-1376-438XNICHT SPEZIFIZIERT
Vrekoussis, MihalisEnergy Environment and Water Research Center, Cyprus Institute, Nicosia, Cyprushttps://orcid.org/0000-0001-8292-8352NICHT SPEZIFIZIERT
Warneke, ThorstenUniversity of Bremen, Bremen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wunch, DebraUniversity of Toronto, Toronto, Canadahttps://orcid.org/0000-0002-4924-0377NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:31 Januar 2022
Erschienen in:Earth System Science Data
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:14
DOI:10.5194/essd-14-325-2022
Seitenbereich:Seiten 325-360
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1866-3508
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Satellite, remote sensing, CO2, GOSAT, ACOS, long-term record
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 Physik der Atmosphäre > Atmosphärische Spurenstoffe
Hinterlegt von: Feist, Dr. Dietrich
Hinterlegt am:01 Dez 2022 08:27
Letzte Änderung:01 Dez 2022 08:27

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