The on-orbit performance of the Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) instrument and its radiometrically calibrated products
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) carries and points a three-channel imaging grating spectrometer designed to collect high-resolution, co-boresighted spectra of reflected sunlight within the molecular oxygen (O2) A-band at 0.765 microns and the carbon dioxide (CO2) bands at 1.61 and 2.06 microns. These measurements are calibrated and then combined into soundings that are analyzed to retrieve spatially resolved estimates of the column-averaged CO2 dry-air mole fraction, XCO2. Variations of XCO2 in space and time are then analyzed in the context of the atmospheric transport to quantify surface sources and sinks of CO2. This is a particularly challenging remote-sensing observation because all but the largest emission sources and natural absorbers produce only small (< 0.25 %) changes in the background XCO2 field. High measurement precision is therefore essential to resolve these small variations, and high accuracy is needed because small biases in the retrieved XCO2 distribution could be misinterpreted as evidence for CO2 fluxes. To meet its demanding measurement requirements, each OCO-2 spectrometer channel collects 24 spectra s−1 across a narrow (< 10 km) swath as the observatory flies over the sunlit hemisphere, yielding almost 1 million soundings each day. On monthly timescales, between 7 and 12 % of these soundings pass the cloud screens and other data quality filters to yield full-column estimates of XCO2. Each of these soundings has an unprecedented combination of spatial resolution (< 3 km2/sounding), spectral resolving power (λ∕Δλ > 17 000), dynamic range (∼ 104), and sensitivity (continuum signal-to-noise ratio > 400). The OCO-2 instrument performance was extensively characterized and calibrated prior to launch. In general, the instrument has performed as expected during its first 18 months in orbit. However, ongoing calibration and science analysis activities have revealed a number of subtle radiometric and spectroscopic challenges that affect the yield and quality of the OCO-2 data products. These issues include increased numbers of bad pixels, transient artifacts introduced by cosmic rays, radiance discontinuities for spatially non-uniform scenes, a misunderstanding of the instrument polarization orientation, and time-dependent changes in the throughput of the oxygen A-band channel. Here, we describe the OCO-2 instrument, its data products, and its on-orbit performance. We then summarize calibration challenges encountered during its first 18 months in orbit and the methods used to mitigate their impact on the calibrated radiance spectra distributed to the science community.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».