Vertical information of CO from TROPOMI total column measurements in context of the CAMS-IFS data assimilation scheme
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Since 2017 the Tropospheric Monitoring Instrument (TROPOMI) on board ESA's Copernicus Sentinel-5 satellite (S5-P) has provided the operational carbon monoxide (CO) data product with daily global coverage on a spatial resolution of 5.5×7 km2. The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) plans to assimilate the retrieved total columns and the corresponding vertical sensitivities in the Copernicus Atmosphere Monitoring Service Integrated Forecasting System (CAMS-IFS) to improve forecasts of the atmospheric chemical composition. The TROPOMI data will primarily constrain the vertical integrated CO field of CAMS-IFS but to a lesser extent also its vertical CO distribution. For clear-sky conditions, the vertical sensitivity of the TROPOMI CO data product is useful throughout the atmosphere, but for cloudy scenes it varies due to cloud shielding and light scattering. To assess the profile information, we deploy an a posteriori profile retrieval that combines an ensemble of TROPOMI CO column retrievals with different vertical sensitivities to obtain a vertical CO profile that is then a representative average for the chosen spatial and temporal domain. We demonstrate the approach on three CO pollution cases. For the so-called “Rabbit Foot Fire” in Idaho on 12 August 2018, we estimate a CO profile showing the pollution at an altitude of about 5 km in good agreement with airborne in situ measurements of the Biomass Burning Flux Measurements of Trace Gases and Aerosol (BB-FLUX) field campaign. The distinct CO enhancement in a plume aloft (length =212 km, width =34 km), decoupled from the ground, is sensed by TROPOMI but is not present in the CAMS-IFS model. For a large-scale event, we analyzed the CO pollution from Siberian wildfires that took place from 14 to 17 August 2018. The TROPOMI data estimate the height of the pollution plume over Canada at 7 km in agreement with CAMS-IFS. However, CAMS-IFS underestimates the enhanced CO vertical column densities sensed by TROPOMI within the plume by more than 100 ppb. Finally, we study the seasonal biomass burning in the Amazon. During the burning season the CO profile retrieved from the TROPOMI measurements (1–15 August 2019) agrees well with the one of CAMS-IFS with a similar vertical shape between ground and 14 km altitude. Hence, our results indicate that assimilating TROPOMI CO retrieval with different vertical sensitivities (e.g., under clear-sky and cloudy conditions) provides information about the vertical distribution of CO.
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».