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
      01/06/2022

      An evaluation of the liquid cloud droplet effective radius derived from MODIS, airborne remote sensing, and in situ measurements from CAMP2Ex

      The cloud drop effective radius (Re) of the drop size distribution derived from passive satellite sensors is a key variable used in climate research. Validation of these satellite products has often taken place under stratiform cloud conditions that favor the assumption of cloud horizontal homogeneity used by the retrieval techniques. However, many studies have noted concerns with respect to significant biases in retrieved Re arising from cloud heterogeneity, for example, in cumulus cloud fields. Here, we examine data collected during the 2019 “Cloud, Aerosol and Monsoon Processes Philippines Experiment” (CAMP2Ex), which, in part, targeted the objective of providing the first detailed evaluation of Re retrieved across multiple platforms and techniques in a cumulus and congestus cloud region. Our evaluation consists of cross-comparisons of Re between the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) onboard the Terra satellite, the Research Scanning Polarimeter (RSP) onboard the NASA P-3 aircraft, and in situ measurements from both the NASA P-3 and Learjet aircraft that are all taken in close spatiotemporal proximity to the same cloud fields. A particular advantage of our approach lies in the capability of the RSP to retrieve Re using a bi-spectral MODIS approach and a polarimetric approach, which allows for the evaluation of bi-spectral and polarimetric Re retrievals from an airborne perspective using the same samples.

      Averaged over all P-3 flight segments examined here for warm clouds, the RSP polarimetric method, the in situ method, and the bias-adjusted MODIS method of Fu et al. (2019) show a comparable median (mean ± standard deviation) for the Re samples of 9.6 (10.2 ± 4.0) µm, 11.0 (13.6 ± 11.3) µm, and 10.4 (10.8 ± 3.8) µm, respectively. These values are far lower than the values of 15.1 (16.2 ± 5.5) µm and 17.2 (17.7 ± 5.7) µm from the bi-spectral retrievals of RSP and MODIS, respectively. Similar results are observed when Re is segregated by cloud-top height and in detailed case studies. The clouds sampled during CAMP2Ex consist of mostly small (mean transect length ∼ 1.4 km) and low clouds (mean cloud-top height ∼ 1 km), which had more numerous small clouds than the trade wind cumuli sampled in past field campaigns such as Rain in Shallow Cumulus over the Ocean (RICO) and the Indian Ocean Experiment (INDOEX). The overestimates of Re from the RSP bi-spectral technique compared with the polarimetric technique increased as cloud size and cloud optical depth decreased. Drizzle, cloud-top bumpiness, and solar zenith angle, however, are not closely correlated with the overestimate of bi-spectral Re. For shallow clouds that dominated the liquid cloud cover for the CAMP2Ex region and period, we show that 3-D radiative transfer and cloud heterogeneity, particularly for the optically thin and small clouds, appear to be the leading cause of the large positive biases in bi-spectral retrievals. Because this bias varies with the underlying structure of the cloud field, caution continues to be warranted in studies that use bi-spectral Re retrievals in cumulus cloud fields.

      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}