elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

The CO2Image mission: retrieval studies and performance analysis

Hochstaffl, Philipp und Baumgartner, Andreas und Schreier, Franz und Köhler, Claas Henning und Slijkhuis, Sander und Lichtenberg, Günter und Trautmann, Thomas und Roiger, Anke-Elisabeth und Feist, Dietrich und Marshall, Julia und Butz, André (2023) The CO2Image mission: retrieval studies and performance analysis. ODAS 2023: Joint ONERA-DLR aerospace symposium, 2023-05-31 - 2023-06-02, Paris, France.

[img] PDF
2MB

Kurzfassung

The CO2Image satellite mission, led by the German Aerospace Center (DLR), aims to demonstrate the feasibility of quantifying carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) emissions from medium-size point sources. Several DLR institutes are currently working on the reliminary design phase (Phase B) of the mission. Here we present a performance analysis based on the current instrument specifications. The Beer InfraRed Retrieval Algorithm (BIRRA), the line-by-line radiative transfer model Py4CAtS (Python for Computational ATmospheric Spectroscopy) and a COSIS (Carbon dioxide Sensing Imaging Spectrometer) instrument model are employed to infer CO2 and CH4 concentrations from synthetic COSIS spectra. We evaluate the instrument's performance and determine if it meets the intended requirements. The study assesses uncertainties in the retrieved concentrations as well as errors in point source emission estimates caused by instrument noise. First results suggest that the detection and quantification limits stated in the mission requirements document are justified. The analysis also demonstrates that retrieval errors tend to increase when the signal-to-noise ratio is low, complicating the distinction between emission sources and background concentrations. Furthermore, we discuss non-instrumental effects and demonstrate that the fit quality significantly improves if a low-level plume is scaled instead of a background reference profile that covers the atmosphere's full vertical extent. The analysis on heterogeneous scenes (high albedo contrast) reveals that the various instrument setups perform similarly for both molecules.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/197272/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:The CO2Image mission: retrieval studies and performance analysis
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hochstaffl, PhilippPhilipp.Hochstaffl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9537-3050NICHT SPEZIFIZIERT
Baumgartner, AndreasAndreas.Baumgartner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8495-5407143024968
Schreier, FranzFranz.Schreier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7196-6599NICHT SPEZIFIZIERT
Köhler, Claas Henningclaas.koehler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0127-935XNICHT SPEZIFIZIERT
Slijkhuis, SanderSander.Slijkhuis (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lichtenberg, GünterGuenter.Lichtenberg (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3335-2008NICHT SPEZIFIZIERT
Trautmann, ThomasThomas.Trautmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roiger, Anke-ElisabethDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Feist, DietrichDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-5890-6687NICHT SPEZIFIZIERT
Marshall, JuliaDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0003-2648-128XNICHT SPEZIFIZIERT
Butz, AndréUniv. Heidelberghttps://orcid.org/0000-0003-0593-1608NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2023
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 1-8
Status:veröffentlicht
Stichwörter:carbon dioxide, methane, concentration fields, emission rates, short-wave infrared, radiative transfer, inversion
Veranstaltungstitel:ODAS 2023: Joint ONERA-DLR aerospace symposium
Veranstaltungsort:Paris, France
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:31 Mai 2023
Veranstaltungsende:2 Juni 2023
Veranstalter :ONERA (Office national d’études et de recherches aérospatiales)
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 - Projekt CO2Image [EO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Atmosphärische Spurenstoffe
Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Institut für Methodik der Fernerkundung > Experimentelle Verfahren
Hinterlegt von: Hochstaffl, Dr. Philipp
Hinterlegt am:26 Sep 2023 12:01
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:57

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.