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

Harmonisation of sixteen tropospheric ozone satellite data records

Keppens, Arno und Hubert, Daan und Granville, José und Nath, Oindrila und Lambert, Jean-Christopher und Wespes, Catherine und Coheur, Pierre-Francoise und Clerbaux, Cathy und Boyard, Anne und Siddans, Richard und Latter, Barry und Kerridge, Brian und di Pede, Serena und Veefkind, Pepijn und Cuesta, Juan und Dufour, Gaelle und Heue, Klaus-Peter und Coldewey-Egbers, Melanie und Loyola, Diego und Orfanoz-Cheuquelaf, Andrea und Sathesa, Swathi Maratt und Eichmann, Kai-Uwe und Rozanov, Alexei und Sofieva, Victoria und Ziemke, Jerry und Inness, A. und van Malderen, Roeland und Hoffmann, Lars (2025) Harmonisation of sixteen tropospheric ozone satellite data records. Atmospheric Measurement Techniques (AMT), 18 (22), Seiten 6893-6916. Copernicus Publications. doi: 10.5194/amt-18-6893-2025. ISSN 1867-1381.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
10MB

Offizielle URL: https://amt.copernicus.org/articles/18/6893/2025/amt-18-6893-2025.html

Kurzfassung

The first Tropospheric Ozone Assessment Report (TOAR, 2014–2019) encountered several observational challenges that limited the confidence in estimates of the burden, short-term variability, and long-term changes of ozone in the free troposphere. One of these challenges is the difficulty to interpret the consistency of satellite measurements obtained with different techniques from multiple sensors, leading to differences in spatiotemporal sampling, vertical smoothing, a-priori information, and uncertainty characterisation. This motivated the Committee on Earth Observation Satellites (CEOS) to initiate a coordinated activity VC-20-01 on improving the assessment and harmonisation of tropospheric ozone measured from space. Here, we report on work that contributes to this CEOS activity, as well as to the ongoing second TOAR assessment (TOAR-II, 2020–2025). Our objective is to harmonise the spatiotemporal perspective of (sixteen) satellite ozone data records, thereby accounting as much as possible for differences in vertical smoothing and sampling. Four harmonisation methods are presented to achieve this goal: two for ozone profiles obtained from nadir sounders (UV-visible, IR, and combined UV-IR), and two for tropospheric ozone column products derived by one of the residual methods (Convective Cloud Differential or Limb–Nadir Matching). We discuss to what extent harmonisation may affect assessments of the spatial distribution, seasonal cycle, and long-term changes in free tropospheric ozone, and we anchor the harmonised profile data to ozonesonde measurements recently homogenised as part of TOAR-II. We find that approaches that use global ozone fields as a transfer standard (here the Copernicus Atmosphere Monitoring Service ReAnalysis, CAMSRA) to constrain the harmonisation generally lead to the largest reduction of the inter-product dispersion (IPD) between satellite datasets. These harmonisation efforts, however, only partially account for the observed discrepancies between the satellite datasets, with a reduction of about 10 %–40 % of the IPD upon harmonisation, depending on the products involved and with strong spatiotemporal dependences. This work therefore provides evidence that it is not only the differences in spatiotemporal smoothing and sampling, but rather the differences in measurement uncertainty that pose the main challenge to the assessment of the spatial distribution and temporal evolution of free tropospheric ozone from satellite observations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/219510/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Harmonisation of sixteen tropospheric ozone satellite data records
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Keppens, ArnoBIRAhttps://orcid.org/0000-0002-9544-6392NICHT SPEZIFIZIERT
Hubert, DaanNICHT SPEZIFIZIERThttps://orcid.org/0000-0002-4365-865XNICHT SPEZIFIZIERT
Granville, JoséNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nath, OindrilaBIRANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lambert, Jean-ChristopherBIRA-IASBNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wespes, CatherineCatherine.Wespes (at) ulb.ac.beNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Coheur, Pierre-FrancoiseULBNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Clerbaux, CathyLATMOS ULBNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Boyard, AnneLATMOSNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Siddans, RichardRALNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Latter, BarryRALNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kerridge, BrianRALNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
di Pede, SerenaKNMINICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Veefkind, PepijnKNMINICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cuesta, JuanCNRSNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dufour, GaelleUniversity Paris Est-CreteilNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heue, Klaus-PeterKlaus-Peter.Heue (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8823-7712NICHT SPEZIFIZIERT
Coldewey-Egbers, MelanieMelanie.Coldewey-Egbers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Loyola, DiegoDiego.Loyola (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8547-9350NICHT SPEZIFIZIERT
Orfanoz-Cheuquelaf, AndreaIUP BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sathesa, Swathi MarattIUP BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eichmann, Kai-UweUniversity of BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rozanov, AlexeiIUP BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sofieva, VictoriaFMINICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ziemke, JerryNASA Goddard Space Flight Center (GSFC)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Inness, A.ECMWFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
van Malderen, RoelandRoyal Meteorological Institute of BelgiumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hoffmann, LarsFZ Jülich, Jülich, Germanyhttps://orcid.org/0000-0003-3773-4377NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 November 2025
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
Band:18
DOI:10.5194/amt-18-6893-2025
Seitenbereich:Seiten 6893-6916
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1867-1381
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Harmonisation and comparison, Satellite data, tropospheric O3
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: Heue, Klaus-Peter
Hinterlegt am:24 Nov 2025 12:47
Letzte Änderung:24 Nov 2025 12:47

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.