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Total column water vapour measurements from GOME-2 MetOp-A and MetOp-B

Grossi, M. und Valks, P. und Loyola, D. und Aberle, B. und Slijkhuis, S. und Wagner, T. und Beirle, S. und Lang, R. (2015) Total column water vapour measurements from GOME-2 MetOp-A and MetOp-B. Atmospheric Measurement Techniques, 8, Seiten 1111-1133. Copernicus Publications. doi: 10.5194/amt-8-1111-2015. ISSN 1867-1381.

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Offizielle URL: http://www.atmos-meas-tech.net/8/1111/2015/amt-8-1111-2015.pdf

Kurzfassung

Knowledge of the total column water vapour (TCWV) global distribution is fundamental for climate analysis and weather monitoring. In this work, we present the retrieval algorithm used to derive the operational TCWV from the GOME-2 sensors aboard EUMETSAT's MetOp-A and MetOp-B satellites and perform an extensive inter-comparison in order to evaluate their consistency and temporal stability. For the analysis, the GOME-2 data sets are generated by DLR in the framework of the EUMETSAT O3M-SAF project using the GOME Data Processor (GDP) version 4.7. The retrieval algorithm is based on a classical Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS) method and combines a H2O and O2 retrieval for the computation of the trace gas vertical column density. We introduce a further enhancement in the quality of the H2O total column by optimizing the cloud screening and developing an empirical correction in order to eliminate the instrument scan angle dependencies. The overall consistency between measurements from the newer GOME-2 instrument on board of the MetOp-B platform and the GOME-2/MetOp-A data is evaluated in the overlap period (December 2012–June 2014). Furthermore, we compare GOME-2 results with independent TCWV data from the ECMWF ERA-Interim reanalysis, with SSMIS satellite measurements during the full period January 2007–June 2014 and against the combined SSM/I + MERIS satellite data set developed in the framework of the ESA DUE GlobVapour project (January 2007–December 2008). Global mean biases as small as ±0.035 g cm−2 are found between GOME-2A and all other data sets. The combined SSM/I-MERIS sample and the ECMWF ERA-Interim data set are typically drier than the GOME-2 retrievals, while on average GOME-2 data overestimate the SSMIS measurements by only 0.006 g cm−2. However, the size of these biases is seasonally dependent. Monthly average differences can be as large as 0.1 g cm−2, based on the analysis against SSMIS measurements, which include only data over ocean. The seasonal behaviour is not as evident when comparing GOME-2 TCWV to the ECMWF ERA-Interim and the SSM/I+MERIS data sets, since the different biases over land and ocean surfaces partly compensate each other. Studying two exemplary months, we estimate regional differences and identify a very good agreement between GOME-2 total columns and all three data sets, especially for land areas, although some discrepancies (bias larger than ±0.5 g cm−2) over ocean and over land areas with high humidity or a relatively large surface albedo are observed.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/95553/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Total column water vapour measurements from GOME-2 MetOp-A and MetOp-B
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Grossi, M.DLR-IMFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Valks, P.DLR-IMFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Loyola, D.DLR-IMFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Aberle, B.DLR-IMFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Slijkhuis, S.DLR-IMFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, T.MPIC, MainzNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beirle, S.MPIC, MainzNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lang, R.EUMETSATNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:5 März 2015
Erschienen in:Atmospheric Measurement Techniques
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:8
DOI:10.5194/amt-8-1111-2015
Seitenbereich:Seiten 1111-1133
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1867-1381
Status:veröffentlicht
Stichwörter:water vapour GOME-2
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt ENVISAT (alt), R - Vorhaben Informationstechnische Systeme für die Fernerkundung (alt), R - Vorhaben Datenprodukte für Klima- und Atmosphärenanwendungen (alt), R - Atmosphären- und Klimaforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Hinterlegt von: Grossi, Margherita
Hinterlegt am:09 Dez 2015 11:21
Letzte Änderung:06 Nov 2023 09:39

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