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 | Wetenschappelijk ruimteonderzoek Nederland

    To bring about breakthroughs in international space research

    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
      01/03/2024

      Algorithm Evaluation For Polarimetric Remote Sensing Of Atmospheric Aerosols

      From a passive satellite remote sensing point of view, the richest set of information on aerosol properties can be obtained from instruments that measure both intensity and polarization of backscattered sunlight at multiple wavelengths and multiple viewing angles for one ground pixel. However, it is challenging to exploit this information at a global scale because complex algorithms are needed with many fit parameters (aerosol and land/ocean reflection), based on online radiative transfer models. So far, two such algorithms have demonstrated this capability at a global scale: the Generalized Retrieval of Atmosphere and Surface Properties (GRASP) algorithm and the Remote sensing of Trace gas and Aerosol Products (RemoTAP) algorithm. In this paper, we present a detailed comparison of the most recent versions of RemoTAP and GRASP. We evaluate both algorithms for synthetic observations, for real PARASOL (Polarization and Anisotropy of Reflectances for Atmospheric Science coupled with Observations from a Lidar) observations against AERONET (Aerosol Robotic Network) for common pixels, and for global PARASOL retrievals for the year 2008. For the aerosol optical depth (AOD) over land, both algorithms show a root mean square error (RMSE) of 0.10 (at 550 nm). For single scattering albedo (SSA), both algorithms show a good performance in terms of RMSE (0.04), but RemoTAP has a smaller bias (0.002) compared to GRASP (0.021). For the Ångström exponent (AE), GRASP has a smaller RMSE (0.367) than RemoTAP (0.387), mainly caused by a small overestimate of AE at low values (large particles). Over ocean both algorithms perform very well. For AOD, RemoTAP has an RMSE of 0.057 and GRASP an even smaller RMSE of 0.047. For AE, the RMSEs of RemoTAP and GRASP are 0.285 and 0.224, respectively. Based on the AERONET comparison, we conclude that both algorithms show very similar overall performance, where both algorithms have stronger and weaker points. For the global data products, we find a root mean square difference (RMSD) between RemoTAP and GRASP AOD of 0.12 and 0.038 over land and ocean, respectively. The largest differences occur over the biomass burning region in equatorial Africa. The global mean values are virtually unbiased with respect to each other. For AE the RMSD between RemoTAP and GRASP is 0.33 over land and 0.23 over ocean. For SSA, we find much better agreement over land (bias = -0.01, RMSD = 0.043 for retrievals with AOD > 0.2) than over ocean (bias = 0.053, RMSD = 0.074). As expected, the differences increase towards low AOD, over both land and ocean. We also compared the GRASP and RemoTAP AOD and AE products against MODIS. For AOD over land, the agreement of either GRASP or RemoTAP with MODIS is worse than the agreement between the two PARASOL algorithms themselves. Over ocean, the agreement is very similar among the three products for AOD. For AE, the agreement between GRASP and RemoTAP is much better than the agreement of both products with MODIS. The agreement of the latest product versions with each other and with AERONET improved significantly compared to the previous version of the global products of GRASP and RemoTAP. The results demonstrate that the dedicated effort in algorithm development for multi-angle polarimetric (MAP) aerosol retrievals still leads to substantial improvement of the resulting aerosol products, and this is still an ongoing process.

      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
      SRON on bluesky SRON on Instagram SRON on LinkedIn

      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

      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}