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A sensitivity study for far infrared balloon-borne limb emission sounding of stratospheric trace gases

Xu, Jian und Schreier, Franz und Vogt, Peter und Doicu, Adrian und Trautmann, Thomas (2013) A sensitivity study for far infrared balloon-borne limb emission sounding of stratospheric trace gases. Geoscientific Instrumentation, Methods and Data Systems Discussions (GID), 3, Seiten 251-303. Copernicus Publications. doi: 10.5194/gid-3-251-2013. ISSN 2193-0872.

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Offizielle URL: http://www.geosci-instrum-method-data-syst-discuss.net/3/251/2013/gid-3-251-2013.html

Kurzfassung

This paper presents a sensitivity study performed for trace gases retrieval from synthetic observations by TELIS (TErahertz and submillimeter LImb Sounder) which is a stratospheric balloon-borne cryogenic heterodyne spectrometer. Issues pertaining to hydroxyl radical (OH) retrieval from the far infrared measurements by the 1.8 THz channel are addressed. The study is conducted by a retrieval code PILS (Profile Inversion for Limb Sounding) developed to solve the nonlinear inverse problems arising in the analysis of infrared/microwave limb sounding measurements. PILS combines a line-by-line forward model with automatic differentiation for computing Jacobians and employs regularized nonlinear least squares inversion. We examine the application of direct and iterative regularization methods and evaluate the performance of single- and multi-profile retrievals. Sensitivities to expected errors in calibration procedure, instrumental knowledge and atmospheric profiles have been analyzed. Nonlinearity effect, inaccurate sideband ratio, and pointing error turned out to be the dominant error sources. Furthermore, the capability of multi-channel simultaneous retrieval from the far infrared and submillimeter data has been investigated. The errors and averaging kernels infer that the quality of the obtained hydrogen chloride (HCl) can be improved by significantly better exploitation of information from the observations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/83045/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A sensitivity study for far infrared balloon-borne limb emission sounding of stratospheric trace gases
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Xu, Jianjian.xu (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2348-125XNICHT SPEZIFIZIERT
Schreier, Franzfranz.schreier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7196-6599NICHT SPEZIFIZIERT
Vogt, PeterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Doicu, AdrianNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Trautmann, ThomasNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Januar 2013
Erschienen in:Geoscientific Instrumentation, Methods and Data Systems Discussions (GID)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:3
DOI:10.5194/gid-3-251-2013
Seitenbereich:Seiten 251-303
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Vivekanandan, JothiramNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:2193-0872
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Passive remote sensing; Atmospheric composition; Inverse problems
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 - Vorhaben Entwicklung von Atmosphärenprozessoren (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Institut für Methodik der Fernerkundung > Experimentelle Verfahren
Hinterlegt von: Schreier, Dr.rer.nat. Franz
Hinterlegt am:09 Jul 2013 11:26
Letzte Änderung:28 Mär 2023 23:41

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