Combined retrieval of Arctic liquid water cloud and surface snow properties using airborne spectral solar remote sensing
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The passive solar remote sensing of cloud properties over highly reflecting ground is challenging, mostly due to the low contrast between the cloud reflectivity and that of the underlying surfaces (sea ice and snow). Uncertainties in the retrieved cloud optical thickness τ and cloud droplet effective radius reff, C may arise from uncertainties in the assumed spectral surface albedo, which is mainly determined by the generally unknown effective snow grain size reff, S. Therefore, in a first step the effects of the assumed snow grain size are systematically quantified for the conventional bispectral retrieval technique of τ and reff, C for liquid water clouds. In general, the impact of uncertainties of reff, S is largest for small snow grain sizes. While the uncertainties of retrieved τ are independent of the cloud optical thickness and solar zenith angle, the bias of retrieved reff, C increases for optically thin clouds and high Sun. The largest deviations between the retrieved and true original values are found with 83 % for τ and 62 % for reff, C. In the second part of the paper a retrieval method is presented that simultaneously derives all three parameters (τ, reff, C, reff, S) and therefore accounts for changes in the snow grain size. Ratios of spectral cloud reflectivity measurements at the three wavelengths λ1 = 1040 nm (sensitive to reff, S), λ2 = 1650 nm (sensitive to τ), and λ3 = 2100 nm (sensitive to reff, C) are combined in a trispectral retrieval algorithm. In a feasibility study, spectral cloud reflectivity measurements collected by the Spectral Modular Airborne Radiation measurement sysTem (SMART) during the research campaign Vertical Distribution of Ice in Arctic Mixed-Phase Clouds (VERDI, April/May 2012) were used to test the retrieval procedure. Two cases of observations above the Canadian Beaufort Sea, one with dense snow-covered sea ice and another with a distinct snow-covered sea ice edge are analysed. The retrieved values of τ, reff, C, and reff, S show a continuous transition of cloud properties across snow-covered sea ice and open water and are consistent with estimates based on satellite data. It is shown that the uncertainties of the trispectral retrieval increase for high values of τ, and low reff, S but nevertheless allow the effective snow grain size in cloud-covered areas to be estimated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».