Skip to content

To bring about breakthroughs in international space research

  • Home
  • Onderzoeksvragen
  • Pijlers
  • Missies
  • Over ons
  • Contact
Home
    Home

    SRON | Wetenschappelijk ruimteonderzoek Nederland

    To bring about breakthroughs in international space research

    Home
    • 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
      • Privacy policy
      01/12/2021

      Intercomparison of CO measurements from TROPOMI, ACE-FTS, and a high-Arctic ground-based Fourier transform spectrometer

      The TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) provides a daily, spatially resolved (initially 7×7 km2, upgraded to 7×5.6 km2 in August 2019) global dataset of CO columns; however, due to the relative sparseness of reliable ground-based data sources, it can be challenging to characterize the validity and accuracy of satellite data products in remote regions such as the high Arctic. In these regions, satellite intercomparisons can supplement model- and ground-based validation efforts and serve to verify previously observed differences. In this paper, we compare the CO products from TROPOMI, the Atmospheric Chemistry Experiment (ACE) Fourier transform spectrometer (FTS), and a high-Arctic ground-based FTS located at the Polar Environment Atmospheric Research Laboratory (PEARL) in Eureka, Nunavut (80.05° N, 86.42° W).

      A global comparison of TROPOMI reference profiles scaled by the retrieved total column with ACE-FTS CO partial columns for the period from 28 November 2017 to 31 May 2020 displays excellent agreement between the two datasets (R=0.93) and a small relative bias of -0.83±0.26% (bias ± standard error of the mean). Additional comparisons were performed within five latitude bands: the north polar region (60 to 90° N), northern mid-latitudes (20 to 60° N), the equatorial region (20° S to 20° N), southern mid-latitudes (60 to 20° S), and the south polar region (90 to 60° S). Latitudinal comparisons of the TROPOMI and ACE-FTS CO datasets show strong correlations ranging from R=0.93 (southern mid-latitudes) to R=0.86 (equatorial region) between the CO products but display a dependence of the mean differences on latitude. Positive mean biases of 7.93±0.61 % and 7.21±0.52 % were found in the northern and southern polar regions, respectively, while a negative bias of -9.41±0.55% was observed in the equatorial region. To investigate whether these differences are introduced by cloud contamination, which is reflected in the TROPOMI averaging kernel shape, the latitudinal comparisons were repeated for cloud-covered pixels and clear-sky pixels only, as well as for the unsmoothed and smoothed cases. Clear-sky pixels were found to be biased higher with poorer correlations on average than clear+cloudy scenes and cloud-covered scenes only. Furthermore, the latitudinal dependence on the biases was observed in both the smoothed and unsmoothed cases.

      To provide additional context to the global comparisons of TROPOMI with ACE-FTS in the Arctic, both satellite datasets were compared against measurements from the ground-based PEARL-FTS. Comparisons of TROPOMI with smoothed PEARL-FTS total columns in the period of 3 March 2018 to 27 March 2020 display a strong correlation (R=0.88); however, a positive mean bias of 14.7±0.16 % was also found. A partial column comparison of ACE-FTS with the PEARL-FTS in the period from 25 February 2007 to 18 March 2020 shows good agreement (R=0.79) and a mean positive bias of 7.89±0.21 % in the ACE-FTS product relative to the ground-based FTS. The magnitude and sign of the mean relative differences are consistent across all intercomparisons in this work, as well as with recent ground-based validation efforts, suggesting that the current TROPOMI CO product exhibits a positive bias in the high-Arctic region. However, the observed bias is within the TROPOMI mission accuracy requirement of ±15 %, providing further confirmation that the data quality in these remote high-latitude regions meets this specification.

      SRON Leiden

      Leiden

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

      SRON Groningen

      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
      Home

      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}