1. Total VCD - IUP

Status of the total and tropospheric BrO
column scientific algorithm.
Transfer to SCIAMACHY.
N. Theys, M. Van Roozendael, C. Lerot (BIRA-IASB)
SQWG-3, PM #1 (IUP – Bremen)
20-21 October 2014
Previous work: GOME-2
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERO
Theys et al., Global observations of tropospheric BrO
columns using GOME-2 satellite data, ACP, 2011.
VCDtropo 
Total VCD
SCD  VCDstrato . AMFstrato
AMFtropo
• SCD: DOAS fit in 332-359 nm
• VCDstrato : stratospheric BrO climatology using
parameterization based on
1. O3 VCD (proxy of the dynamics of the
stratosphere)
2. NO2 VCD (photochemistry)
• AMF: dependence on geometry, albedo, clouds,
profile shapes
Strato VCD
Transfer to SCIAMACHY
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERO
• Same algorithm applied to SCIAMACHY
• Main difference:DOAS fit in 336-351.5 nm (SQWG settings)
• Processing completed: 2003-2010
• Consistency check of invididual steps: ongoing
1. Total VCD (SCD/GeomAMF)
Courtesy of F. Hendrick
Monthly zonal averages (SZA<80°)
1. Total VCD (SCD/GeomAMF)
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERO
1. Total VCD (SCD/GeomAMF)
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERO
=> Very good
consistency
2. Stratospheric VCD (from climatology)
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERO
GOME-2
SCIAMACHY
 Sometimes large
differences at high
latitudes
 Reason:
inconsistencies of NO2
products
3. Tropospheric VCD
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERO
GOME-2
SCIAMACHY
Good overall consistency but SCIAMACHY has
more artefacts (negative values)
3. Tropospheric VCD
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERO
Future work
BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERONOMIE SPATIALE DE BELGIQUE BELGIAN INSTITUTE OF SPACE AERONOMY BELGISCH INSTITUUT VOOR RUIMTE-AERONOMIE INSTITUT D’AERO
•
The scientific algorithm is already in good shape and leads to
tropospheric columns generally consistent with GOME-2.
•
Stratospheric correction:
- Solve issues leading to inconsistencies SCIA/GOME-2 (input NO2
product / climatology parameterization).
- Improvement in Antarctic Spring (ozone hole conditions –
parameterization not optimal).
•
AMFs: consistency check and improvement if possible.
•
SCD: analysis of new L1 data version and quality check of the
retrievals.
•
Transfer in operational processor (support). Constraints identified:
- Total O3 and NO2 products needed to retrieve total and
tropospheric BrO columns.
- Total BrO column product will change:
Total BrO=SCD/AMF_strato Total BrO=Tropo BrO + Strato BrO