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

Enhanced characterization of SO2 plume height and column density using the second UV spectral band of TROPOMI

Fabris, Lorenzo und Theys, Nicolas und Clarisse, L. und Franco, Bruno und Vlietinck, Jonas und Yu, Huan und Brenot, Hugues und Danckaert, Thomas und Hedelt, Pascal und Van Roozendael, M. (2026) Enhanced characterization of SO2 plume height and column density using the second UV spectral band of TROPOMI. Atmospheric Measurement Techniques (AMT). Copernicus Publications. doi: 10.5194/egusphere-2025-4026. ISSN 1867-1381.

[img] PDF - Postprintversion (akzeptierte Manuskriptversion)
18MB

Kurzfassung

Volcanic emissions of sulfur dioxide (SO2) affect the environment, climate, and society. Their detection and quantification rely extensively on remote sensing techniques, which are used to track SO2 and monitor volcanic activity worldwide. In particular, nadir-viewing satellites measuring total SO2 vertical column densities (VCDs) have provided valuable insights into volcanic emissions for decades. However, the determination of the SO2 layer height (LH) is more challenging. In this study, we present an improved SO2 LH (and VCD) retrieval algorithm, applicable to the second UV spectral band (BD2) of the TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI). This band exhibits a stronger SO2 absorption than the third band (BD3) that is traditionally used for SO2 retrievals. To assess the impact of various spectral, atmospheric, and observation conditions, we conducted sensitivity analyses from a set of synthetic spectra representative of TROPOMI measurements using the Look-Up Table COvariance-Based Retrieval Algorithm (LUT-COBRA). Our results demonstrate that BD2 retrievals result in more accurate estimates of the SO2 heights and columns, particularly in the upper troposphere and lower stratosphere (UTLS), with LH errors reduced by at least a factor of 2. The algorithm was applied to real TROPOMI observations from volcanic eruptions and degassing episodes, and compared to BD3 retrievals. BD2 shows an improved sensitivity, with less noise, and a detection limit as low as 2 DU, surpassing the current operational TROPOMI SO2 product by an order of magnitude. Furthermore, our plume height estimates align closely with independent measurements from the Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) and Microwave Limb Sounder (MLS), confirming the reliability of the approach.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/219230/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Enhanced characterization of SO2 plume height and column density using the second UV spectral band of TROPOMI
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Fabris, LorenzoBelgian Institute for Space AeronomyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Theys, NicolasBelgian Institute for Space AeronomyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Clarisse, L.Univ. Libre de Bruxelles, Brussels, BNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Franco, BrunoSpectroscopy, Quantum Chemistry and Atmospheric Remote Sensing (SQUARES), Université libre de Bruxelles (ULB), Brussels, Belgiumhttps://orcid.org/0000-0002-8405-3470NICHT SPEZIFIZIERT
Vlietinck, JonasBelgian Institute for Space AeronomyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yu, HuanBelgian Institute for Space AeronomyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brenot, HuguesBelgian Institute for Space Aeronomy, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Danckaert, ThomasBelgian Institute for Space AeronomyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hedelt, PascalPascal.Hedelt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1752-0040NICHT SPEZIFIZIERT
Van Roozendael, M.Royal Belgian Institute for Space Aeronomy, Brussels, BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2026
Erschienen in:Atmospheric Measurement Techniques (AMT)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.5194/egusphere-2025-4026
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1867-1381
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:Volcanoes, Volcanic Plume Height, TROPOMI, Satellite
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 - Spektroskopische Verfahren der Atmosphäre
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Hinterlegt von: Hedelt, Pascal
Hinterlegt am:06 Mär 2026 11:33
Letzte Änderung:06 Mär 2026 11:33

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

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