Đánh giá khả năng phát hiện và thu hồi aerosol trên mây của CALIOP/CALIPSO tại Bắc Mỹ

Journal of Geophysical Research D: Atmospheres - Tập 119 Số 1 - Trang 230-244 - 2014
Meloë Kacenelenbogen1, J. Redemann2, Mark Vaughan3, Ali Omar3, Philip B. Russell2, S. P. Burton3, Raymond R. Rogers3, R. A. Ferrare3, C. A. Hostetler3
1Bay Area Environmental Research Institute , Sonoma, California, USA
2NASA Ames Research Center, Moffett Field, California, USA,
3NASA, Langley Research Center, Hampton, Virginia, USA

Tóm tắt

Việc đánh giá độ chính xác của các thuộc tính aerosol trên mây (AAC) do CALIOP (Lidar mây-aerosol với phân cực vuông góc) xác định gặp khó khăn do thiếu hụt các phép đo xác minh toàn cầu chính xác. Chúng tôi đã sử dụng các phép đo về hồ sơ dọc của aerosol từ Lidar có độ phân giải quang phổ cao (HSRL-1) của NASA Langley trong 86 chuyến bay trùng với CALIOP để đánh giá khả năng phát hiện, phân loại và thu hồi AAC của CALIOP. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy CALIOP phát hiện được khoảng 23% AAC được phát hiện bởi HSRL. Theo tập dữ liệu CALIOP-HSRL của chúng tôi, hầu hết các giá trị độ sâu quang học aerosol (AOD) AAC đều < 0.1 tại 532 nm ở Bắc Mỹ. Phân tích của chúng tôi cho thấy thuật toán thu hồi chuẩn của CALIOP ước lượng thấp đáng kể tần suất xuất hiện của AAC khi độ sâu quang học nhỏ hơn khoảng 0.02. Những aerosol có giá trị AOD thấp vẫn có thể tạo ra hiệu ứng không khí gây ra bởi bức xạ phụ thuộc vào sự che phủ của mây bên dưới và các thuộc tính hấp thụ aerosol phía trên. Chúng tôi không tìm thấy sự tương quan đáng kể nào giữa AOD AAC của CALIOP và HSRL (R2 = 0.27 và N = 151). Chúng tôi cho thấy rằng sự ước lượng thấp của CALIOP đối với AAC chủ yếu là do các lớp aerosol yếu với độ hồi phản thấp hơn ngưỡng phát hiện của CALIOP. Việc áp dụng một phương pháp thu hồi AAC thay thế của CALIOP (tỷ lệ tán xạ phân cực) vào tập dữ liệu của chúng tôi cho thấy rất ít trường hợp trùng hợp. Chúng tôi nhấn mạnh sự cần thiết của các chiến dịch xác minh CALIOP dưới quỹ đạo mở rộng hơn để thu được sự hiểu biết ở mức quy trình về các tác động của AAC và đánh giá thêm khả năng phát hiện và thu hồi AAC của CALIOP, đặc biệt là trên đại dương và ở các khu vực khác nhau trên thế giới, nơi AAC thường xuyên được quan sát và thể hiện giá trị AOD cao hơn.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.5194/amt‐5‐73‐2012

10.5194/amtd‐6‐1815‐2013

10.1029/2004JD005124

10.1029/007JD009433

10.1038/ngeo437

10.1029/95GL00800

10.1029/2009JD012829

10.1175/1520-0426(2000)017<1455:AOMFDA>2.0.CO;2

10.1029/2011JD017160

10.5194/acp-11-1143-2011

10.1364/AO.40.005280

10.1364/AO.47.006734

10.1029/95GL00075

10.1256/qj.03.100

10.1364/OL.31.001809

10.1109/LGRS.2007.901085

10.1364/OE.15.005327

10.1175/2009JTECHA1223.1

Jethva H., 2013, A color ratio method for simultaneous retrieval of aerosol and cloud optical thickness of above‐cloud absorbing aerosols from passive sensors: Application to MODIS measurements, IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 99, 1

10.1016/S0034-4257(02)00076-7

10.5194/acp‐11‐3981‐2011

10.5194/acp-8-3705-2008

10.1007/978-3-540-69397-0_12

10.1175/1520‐0442(1993)006<1587:TSCOLS>2.0.CO;2

10.5194/acp-11-6245-2011

10.5194/acp-10-7685-2010

Liu Z. R.Kuehn M.Vaughan D.Winker A.Omar K.Powell C.Trepte Y.Hu andC.Hostetler(2010) The CALIPSO cloud and aerosol discrimination: Version 3 Algorithm and test results 25thInternational Laser and radar conference.

10.1029/2009GL039609

10.1175/1520‐0426(2004)021<0777:ATFAOC>2.0.CO;2

10.1029/2004JD004874

10.1175/2009JTECHA1231.1

10.1029/2009JD012147

10.1364/OL.19.000234

10.1029/JC088iC11p06787

10.1175/1520-0469(1973)030<1191:LAROOC>2.0.CO;2

10.1175/1520‐0450(1999)038<1330:BTERIT>2.0.CO;2

10.1029/2005JD006812

10.1038/ngeo456

10.1029/2007JD009661

10.5194/acp‐11‐1295‐2011

10.1029/97JD00112

10.1175/1520-0469(2002)059<0609:COASSA>2.0.CO;2

10.1029/2010JD015540

10.5194/acp‐12‐7431‐2012

10.5194/acp‐11‐8489‐2011

10.1175/JAS-D-11-0130.1

10.1029/2008GL037089

Vaughan M. A. D. M.Winker andK. A.Powell(2005) CALIOP algorithm theoretical basis document Part 2: Feature detection and layer properties algorithms PC‐SCI‐202.01 NASA Langley Research Center Hampton VA 23681 87 pp. [Available online athttp://www‐calipso.larc.nasa.gov/resources/project_documentation.php].

10.1175/2009JTECHA1228.1

10.1175/2009JAS3026.1

10.5194/amtd‐5‐6083‐2012

10.1029/2006JD008267

10.5194/acp-10-11769-2010

10.1029/2008JD010589

10.1175/2009JTECHA1281.1

10.5194/acp‐13‐3345‐2013

10.1175/MWR‐D‐11‐00121.1

10.1175/2008JTECHA1221.1

10.1016/j.atmosenv.2013.02.017

10.1016/j.rse.2012.01.011

10.1029/2005GL023254