Troposphärisches Ozon in mittleren Breiten aus S5P/TROPOMI Satellitendaten (TROPO3-MIDLAT)

Abstract

Das TROPO3-MIDLAT Projekt hat eine innovative Methode zur Berechnung von troposphärischen Ozonsäulen in mittleren Breiten entwickelt. Die Kernergebnisse von TROPO3-MIDLAT sind

Durch die Verwendung eines lokalen Wolken-Referenzsektor statt hoch konvektiver Wolken im Pazifik kann die Standard-CCD-Methode (Convective Cloud Differential) zur Bestimmung der troposphärischen Ozonsäule nicht nur in den Tropen verwendet werden sondern auch in mittleren Breiten (fast global). Die neue Auswertemethode liefert in den Tropen für TROPOMI genauere und präzisere Ergebnisse als die bisherigen CCD-Methoden, belegt durch Vergleiche mit Ozonsonden. Wegen der wesentlich geringeren Häufigkeiten von hoch konvektiven Wolken liefert der neue Algorithmus im wesentlichen troposphärische Ozonsäulen nur bis zur Höhe von 450 hPa außerhalb der Tropen (planetare Grenzschicht und untere freie Troposphäre). Vergleiche der TROPOMI troposphärischen Ozonsäulen, ausgewertet mit der neuen Methode, mit Ozonsonden zeigen in den mittleren Breiten gute Übereinstimmung. Die Operationalisierung unseres neuen Algorithmus mit dem lokalenWolkenansatz ist in der nächsten ESA-ozone-CCI (Climate Change Initiative) Projektphase vorgesehen (ab Oktober 2024). Der neue Auswertealgorithmus ist besonders geeignet für Anwendungen auf die neue Generation von geostationären Satelliten (Sentinel-4, GEMS, TEMPO), die im wesentlichen nur Messungen in mittleren Breiten liefern.

Datei-Upload durch TIB The TROPO3-MIDLAT project has developed an innovative method for the calculation of tropospheric ozone columns in mid-latitudes. The core results of TROPO3-MIDLAT are:

By using a local reference sector to use clouds instead of highly convective clouds in the Pacific sector, the standard CCD (Convective Cloud Differential) method can be used to determine the tropospheric ozone column not only in the tropics but also in mid-latitudes (almost globally). The new evaluation method provides more accurate and precise results for TROPOMI in the tropics than the previous CCD methods, as proven by comparisons with ozonesondes. Due to the much lower frequencies of highly convective clouds, the new algorithm essentially provides tropospheric ozone columns only up to an pressure level of 450 hPa outside the tropics (planetary boundary layer and lower free troposphere). Comparisons of the TROPOMI tropospheric ozone columns, derived using the new algorithms, with ozonesondes show good agreement in the middle latitudes. The operationalisation of our new algorithm with the local cloud approach is planned for the next ESA-ozone-CCI (Climate Change Initiative) project phase (starting in October 2024). The new algorithms are particularly suitable for application to the new generation of geostationary satellites (Sentinel-4, GEMS, TEMPO), which essentially only provide measurements at mid-latitudes.