在Sentinel-5P NO2浓度数据转换从摩尔/ m2μg / m3在地面上

Question

Sentinel-5P卫星提供了高分辨率数据产品在几个大气痕量气体浓度水平(没有₂,所以₂阿,₃,和其他人),测量摩尔/ m²在总或对流层列。有可能推断出浓度为一个特定的对流层的片吗?

也就是说,我想没有₂光栅在GIS工作,它将不包含的每个像素₂水平μg / m³0-50米地面。我已经阅读产品用户信息,算法理论基础文档,输入输出数据定义与相应的Sentinel-5没有₂产品。然而,这并没有给我一个主意如何μg / m³靠近地面的水平。它是可行的吗?我猜这是哥白尼欧洲空气质量门户空气污染,它使用Sentinel-5P数据预测,我看到,他们没有₂浓度μg / m3。

有一些工作流程去做吗?

从哥白尼欧洲空气质量门户截图:

注:我有很好的经验在地表遥感和地理信息系统,但是我从来没有使用过天气/大气数据。

Answer 1

…以摩尔/ m²总或对流层内列。有可能推断出浓度为一个特定的对流层的片吗?

不,因为你有一个重要的信息缺失:垂直分布。

你的选择是:

• 结合卫星数据与模型来估计近地表没有₂。模型可以估计什么表面条件可能与总列条件,取决于其他因素。
• 坚持总列数据。
• 使用不同的数据源,最好是地面测量。尽管肢体健全的一个更好的工作在得到高垂直分辨率水平分辨率(费用),低于50米太接近水面。

测量眼朝下传感器的垂直分布是很困难的。与垂直探测可以获得一些信息通过许多沿着谱线间隔太近的通道,但垂直分辨率是很穷,特别是从空间。垂直探测温度和水蒸气的共同做法,但如果你搜索没有₂垂直听起来,你会发现大多数情况下,可能只,地面测量。我试图做CH₄听起来,你很幸运如果你能得到2自由度(自由度)的信号,意味着一个粗略的分成了“下半身”或“上半部分”,但通常你比这少得多:

来源:霍尔et al ., (2016)

TANSO-FTS光谱仪进行卫星,PEARL-FTS地面仪器查找。现在这是CH₄(不是没有₂),晚上站在北极。希望你不是要做这个在北极,而不是晚上,所以如果你想检索配置文件从一个光谱仪(播出,雅西,短剑)你可以做得更好,但近地表,可能不是。查找,比如PEARL-FTS,比向下看往往更容易,因为你没有背景的表面处理。

有很多乐器可以检索没有₂总列:

来源:世界气象组织奥斯卡

然而,从太空得到质量好的配置文件你需要一个四肢健全,诸如此类的:

来源:世界气象组织奥斯卡

肢体健全的得到一个更好的垂直分辨率,但更糟糕的水平和时间分辨率(没有同步肢体雷霆,和概念不会多大意义)。你可以找到一个肢体查看几何图解:

来源:Riese et al。(2014)

最好的信号噪声比来自太阳掩星肢体音响等ACE-FTS,但这些只能测量在日出日落。和接近表面与任何肢体测深仪是困难的,太阳掩星,所以不太可能一个四肢健全的甚至会在你工作的情况下测量在50米的表面。

根据你的学术背景,我要么找模型数据或使用地面测量。

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• 霍尔G。,Walker, K. A., Conway, S., Saitoh, N., Boone, C. D., Strong, K., & Drummond, J. R. (2016). Methane cross-validation between three Fourier transform spectrometers: SCISAT ACE-FTS, GOSAT TANSO-FTS, and ground-based FTS measurements in the Canadian high Arctic. Atmospheric Measurement Techniques, 9(5), 1961-1980.

• Riese, m & Oelhaf h & Preusse p &空白,Joerg &白尾海雕,m & Friedl-Vallon Felix &费舍尔,h & Guggenmoser Tobias &效果,迈克尔& Hoor彼得&考夫曼,m & Orphal约翰&哈姆,费利克斯&斯潘,莱因霍尔德& Suminska-Ebersoldt o . & Ungermann家&沃格尔,b & Woiwode W . .(2014)。万向节肢体观察者对大气辐射成像(GLORIA)科学目标。大气测量技术。7。1915 - 1928。10.5194 / amt - 7 - 1915 - 2014。

Answer 2

让我们假设,污染物分布在10公里层(H),及其浓度(C)为更简单的计算每个高度上是平等的。(摩尔/ m²)必须转化为(毫克/米³)与国家阈值标准进行比较。因此,靠近地面的价值(毫克/米³)是:

C = (C_上校M / H) * *,

在那里,

• C_上校是污染物列内容(摩尔/ m²),
• M是摩尔质量(克/摩尔),
• 是一个常数,等于1000年的转换(g / m³(毫克/米³]。
• H是表达[m]。

裁判:DOI: 10.28974 / idojaras.2021.2.6