Skip to content

To bring about breakthroughs in international space research

  • Home
  • Onderzoeksvragen
  • Pijlers
  • Missies
  • Over ons
  • Contact
Home
    Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands

    SRON | Space Research Organisation Netherlands

    SRON space research institute

    Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands
    • Onderzoeksvragen
    • Pijlers
      • Wetenschap
      • Technologie
      • Instrumentatie
      • Onze mensen
      • Impact
    • Missies
    • Over ons
    • Actueel
    • Contact
    • SRON Academy
    • Werken bij
    • Bezoek aan SRON
    Home
      • Onderzoeksvragen
        • Hoe ontrafelen we de fysica achter zwarte gaten?
        • Hoe kunnen we de zwakste exoplaneten waarnemen?
        • Waar worden broeikasgassen uitgestoten?
        • Hoe speciaal is de aarde in de context van het heelal?
        • Hoe ontstaan en groeien zwarte gaten?
        • Hoe beïnvloeden aerosolen het klimaat?
        • Hoe ontstaan sterren en planeten?
        • Hoe beïnvloedt klimaatverandering het leven op aarde?
      • Pijlers
        • Wetenschap
          • Aardobservatie
            • Methaan
            • Aerosolen en Wolken
            • CO2
            • Koolmonoxide
          • Astrofysica
            • Lage energie
            • Hoge energie
            • Exoplaneten
        • Technologie
        • Instrumentatie
          • Nanotechnologie
          • Cryogenica
          • Optica
          • Electronica
          • PA/QA kwaliteit
          • Mechanica / Realisatie
        • Onze mensen
        • Impact
      • Missies
        • Actief
          • ALMA
          • GUSTO
          • PACE
          • Sentinel-5p
          • SPEX airborne
          • XRISM
        • In ontwikkeling
          • ARIEL
          • LISA
          • Sentinel-5
        • Legacy
          • BeppoSAX
          • STO2
      • Over ons
        • Faciliteiten
        • Geschiedenis
      • Actueel
      • Contact
      • SRON Academy
      • Werken bij
      • Bezoek aan SRON
      donkerblauwe versie van het logo van SRON space research organisation netherlands
      • Privacy policy
      01/12/2019

      A scientific algorithm to simultaneously retrieve carbon monoxide and methane from TROPOMI onboard Sentinel-5 Precursor

      Carbon monoxide (CO) is an important atmospheric constituent affecting air quality, and methane (CH4) is the second most important greenhouse gas contributing to human-induced climate change. Detailed and continuous observations of these gases are necessary to better assess their impact on climate and atmospheric pollution. While surface and airborne measurements are able to accurately determine atmospheric abundances on local scales, global coverage can only be achieved using satellite instruments.

      The TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) onboard the Sentinel-5 Precursor satellite, which was successfully launched in October 2017, is a spaceborne nadir-viewing imaging spectrometer measuring solar radiation reflected by the Earth in a push-broom configuration. It has a wide swath on the terrestrial surface and covers wavelength bands between the ultraviolet (UV) and the shortwave infrared (SWIR), combining a high spatial resolution with daily global coverage. These characteristics enable the determination of both gases with an unprecedented level of detail on a global scale, introducing new areas of application.

      Abundances of the atmospheric column-averaged dry air mole fractions XCO and XCH4 are simultaneously retrieved from TROPOMI’s radiance measurements in the 2.3 µm spectral range of the SWIR part of the solar spectrum using the scientific retrieval algorithm Weighting Function Modified Differential Optical Absorption Spectroscopy (WFM-DOAS). This algorithm is intended to be used with the operational algorithms for mutual verification and to provide new geophysical insights. We introduce the algorithm in detail, including expected error characteristics based on synthetic data, a machine-learning-based quality filter, and a shallow learning calibration procedure applied in the post-processing of the XCH4 data. The quality of the results based on real TROPOMI data is assessed by validation with ground-based Fourier transform spectrometer (FTS) measurements providing realistic error estimates of the satellite data: the XCO data set is characterised by a random error of 5.1 ppb (5.8 %) and a systematic error of 1.9 ppb (2.1 %); the XCH4 data set exhibits a random error of 14.0 ppb (0.8 %) and a systematic error of 4.3 ppb (0.2 %). The natural XCO and XCH4 variations are well-captured by the satellite retrievals, which is demonstrated by a high correlation with the validation data (R=0.97 for XCO and R=0.91 for XCH4 based on daily averages).

      We also present selected results from the mission start until the end of 2018, including a first comparison to the operational products and examples of the detection of emission sources in a single satellite overpass, such as CO emissions from the steel industry and CH4 emissions from the energy sector, which potentially allows for the advance of emission monitoring and air quality assessments to an entirely new level.

      een modern kantoorgebouw van 4 verdiepingen met verlichting op de begane grond en een kleine sonderafschietraket voor het gebouw

      Leiden

      Niels Bohrweg 4
      2333 CA Leiden
      The Netherlands
      +31 (0)88 777 56 00

      een nieuw en modern gebouw van vier verdiepingen in lichtgrijze kleur met mensen die ervoor lopen

      Groningen

      Landleven 12
      9747 AD Groningen
      The Netherlands
      +31 (0)50 363 40 74

      • Onderzoeksvragen
      • Pijlers
        • Wetenschap
        • Technologie
        • Instrumentatie
        • Onze mensen
        • Impact
      • Missies
      • Over ons
      • Actueel
      • Contact
      • Nieuwsbrief

      Niels Bohrweg 4
      2333 CA Leiden
      The Netherlands
      +31 (0)88 777 56 00

      Landleven 12
      9747 AD Groningen
      The Netherlands
      +31 (0)50 363 40 74

      NWO-I

      SRON is onderdeel van de institutenorganisatie van NWO-I

      • Privacy policy
      Logo van SRON Space Research Organisation Netherlands

      Volg ons op social media

      SRON on bluesky SRON on Instagram SRON on LinkedIn

      What happens up there, starts down here.

      Beheer toestemming
      Om de beste ervaringen te bieden, gebruiken wij technologieën zoals cookies om informatie over je apparaat op te slaan en/of te raadplegen. Door in te stemmen met deze technologieën kunnen wij gegevens zoals surfgedrag of unieke ID's op deze site verwerken. Als je geen toestemming geeft of uw toestemming intrekt, kan dit een nadelige invloed hebben op bepaalde functies en mogelijkheden.
      Functioneel Altijd actief
      De technische opslag of toegang is strikt noodzakelijk voor het legitieme doel het gebruik mogelijk te maken van een specifieke dienst waarom de abonnee of gebruiker uitdrukkelijk heeft gevraagd, of met als enig doel de uitvoering van de transmissie van een communicatie over een elektronisch communicatienetwerk.
      Voorkeuren
      De technische opslag of toegang is noodzakelijk voor het legitieme doel voorkeuren op te slaan die niet door de abonnee of gebruiker zijn aangevraagd.
      Statistieken
      De technische opslag of toegang die uitsluitend voor statistische doeleinden wordt gebruikt. De technische opslag of toegang die uitsluitend wordt gebruikt voor anonieme statistische doeleinden. Zonder dagvaarding, vrijwillige naleving door je Internet Service Provider, of aanvullende gegevens van een derde partij, kan informatie die alleen voor dit doel wordt opgeslagen of opgehaald gewoonlijk niet worden gebruikt om je te identificeren.
      Marketing
      De technische opslag of toegang is nodig om gebruikersprofielen op te stellen voor het verzenden van reclame, of om de gebruiker op een site of over verschillende sites te volgen voor soortgelijke marketingdoeleinden.
      • Beheer opties
      • Beheer diensten
      • Beheer {vendor_count} leveranciers
      • Lees meer over deze doeleinden
      Bekijk voorkeuren
      • {title}
      • {title}
      • {title}