Retrieval of Atmospheric Parameters from Spectroscopic Observations using DOAS Instruments - RAPSODI

使用 DOAS 仪器从光谱观测中检索大气参数 - RAPSODI

基本信息

  • 批准号:
    272342164
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Grants
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2014-12-31 至 2019-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The Earth s atmosphere is governed by complex chemical and dynamical processes, and a detailed knowledge of the vertical distribution of trace gases and aerosols is crucial for a thorough understanding of the atmospheric system. Remote sensing measurements are ideally suited for the determination of the vertical structure of the atmosphere. Ground-based, airborne and satellite borne remote sensing measurements provide a contact free method to measure the atmospheric composition from a distance. In particular, Multi-Axis Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS) represents versatile and cost effective method for the observation of the vertical distribution of a variety of trace gases and of aerosols. In the framework of the proposed project, a novel retrieval algorithm will be developed, which will allow for a thorough exploitation of the information contained in MAX-DOAS measurements of scattered and direct sunlight. In contrast to existing algorithms, DOAS analysis and profile retrieval will be performed in a single step. This simultaneous retrieval of vertical profiles of aerosols and trace gases directly from the measured spectral radiances is expected to lead to a significant increase in the overall information content. Additional information on the state of the atmosphere will be gained from a simulation of the broadband spectral structure, which has so far been ignored in traditional DOAS applications, and from an explicit modelling of rotational Raman scattering (Ring effect). A T-Matrix and/or Mie model coupled to a radiative transfer model will allow for a retrieval of aerosol microphysical properties, such as size distribution and complex refractive index, from solar almucantar measurements, similar to existing algorithms for Aeronet sun photometer measurements. This algorithm will serve as the basis for a thorough assessment of the overall information content of MAX-DOAS measurements with respect to trace gases, aerosol extinction and aerosol microphysical properties. Measurements by a novel Polarimetric MAX-DOAS (PMAX-DOAS) instrument, which will be designed and built in the scope of this project, will yield a further enhancement of the information content of scattered light measurements. Skylight measurements at different orientations of a rotatable polarising filter will allow for the reconstruction of the Stokes vector. Polarisation-dependent measurements of the intensity, trace gas column and Ring effect will significantly increase the accuracy of aerosol and trace gas retrievals. In order to fully exploit information content of the PMAX-DOAS, the retrieval algorithm will be based on a vectorised radiative transfer model, which enables the simulation of the full Stokes vector.
地球的大气由复杂的化学和动力学过程控制,对痕量气体和气溶胶的垂直分布的详细知识对于对大气系统的透彻了解至关重要。遥感测量值非常适合确定大气的垂直结构。地面,机载和卫星传播遥感测量值提供了一种无触点的方法,可以从远处测量大气组成。特别是,多轴差异光吸收光谱(MAX-DOAS)代表了观察各种痕量气体和气溶胶的垂直分布的通用和成本效益方法。在拟议项目的框架内,将开发出一种新型的检索算法,这将允许对散射和直射阳光的Max-Doas测量中包含的信息进行彻底的开发。与现有算法相反,DOAS分析和配置文件检索将在一个步骤中进行。直接从测得的光谱辐射中直接检索气溶胶和痕量气体的垂直轮廓,预计将导致整体信息含量显着增加。关于大气状态的其他信息将从宽带光谱结构的模拟中获得,该结构在传统的DOAS应用中被忽略,以及旋转拉曼散射的明确建模(环效应)。与辐射转移模型相连的T-Matrix和/或MIE模型将允许从太阳能Almucantar测量值中检索气溶胶微物理特性,例如尺寸分布和复杂的折射率,类似于Aeronet SunoNet SunoNet Sunephotemphote Meturemess的现有算法。该算法将作为对痕量气体,气溶胶灭绝和气溶胶微物理特性的最大值测量的总体信息含量进行彻底评估的基础。通过在该项目范围内设计和构建的新型极化最大值(PMAX-DOAS)仪器的测量将进一步增强散射光测量的信息含量。可旋转偏振过滤器的不同方向下的天窗测量将允许重建Stokes向量。强度,痕量气柱和环效应的极化依赖性测量将显着提高气溶胶和痕量气体检索的准确性。为了完全利用PMAX-DOAS的信息内容,检索算法将基于矢量辐射传输模型,该模型可以模拟完整的Stokes向量。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Ulrich Platt其他文献

Professor Dr. Ulrich Platt的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Ulrich Platt', 18)}}的其他基金

Quantitative Study of SO2 and Reactive Halogen Chemistry in Volcanic Plumes by Imaging with a Novel Fabry-Pérot Camera Technique
通过新型法布里-珀罗相机技术成像定量研究火山羽流中的 SO2 和活性卤素化学
  • 批准号:
    399112922
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Measurements of volcanic Sulfur and Carbon Emissions at high temporal Resolution
高时间分辨率测量火山硫和碳排放
  • 批准号:
    386938914
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Observing the two- and three- dimensional distributions of trace gases with the Heidelberger Airborne Imaging DOAS Instrument (HAIDI) on board HALO during the phase II mission EMerGe
在第二阶段任务 EmerGe 期间,使用 HALO 上的海德堡机载成像 DOAS 仪器 (HAIDI) 观测痕量气体的二维和三维分布
  • 批准号:
    316822355
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Infrastructure Priority Programmes
Ground based and airborne in-situ Measurements of volcanic Carbon and Sulfur Emissions at high temporal Resolution
高时间分辨率火山碳和硫排放的地面和机载原位测量
  • 批准号:
    290278591
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Analysis of spectroscopic long-term volcanic emissions of SO2 and BrO data with respect to underlying geophysical processes.
对 SO2 和 BrO 数据的光谱长期火山排放与潜在地球物理过程的分析。
  • 批准号:
    249475438
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Investigation of reactive halogen species in a smog chamber and in the field
烟雾室和现场活性卤素物质的研究
  • 批准号:
    51217343
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Vorkommen und Vertikalprofile von Halogenoxiden in der troposphärischen Grenzschicht unter Berücksichtigung des Einflusses auf die Ozon- und NO2-Chemie am Assal-See, Djibouti
吉布提阿萨尔湖对流层边界层中卤氧化物的出现和垂直剖面,考虑到对臭氧和二氧化氮化学的影响
  • 批准号:
    5413251
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Investigation of the influences of halogen chemistry on the oxidation capacity of the atmosphere in mid-latitudes and the ozone budget
卤素化学对中纬度地区大气氧化能力和臭氧收支影响的研究
  • 批准号:
    5264440
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Analyse von globalen Spurenstoff Emissionen aus multispektralen Satellitenbildfolgen
多光谱卫星图像序列的全球痕量物质排放分析
  • 批准号:
    5266112
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units

相似国自然基金

用于望远镜观测系统的全天大气环境参数量化技术研究
  • 批准号:
    12303087
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大气颗粒物在海水中的沉降速率及其参数化研究
  • 批准号:
    42376150
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于多目标参数协同优化的大气压介质阻挡放电双频谐波调控技术研究
  • 批准号:
    52377141
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于实验室和环境大气的二次有机气溶胶挥发性演化及其参数化研究
  • 批准号:
    42375105
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大气边界层湍流与对流的相互作用及尺度自适应协同参数化
  • 批准号:
    42375153
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Machine Learning to aid in Optimal Estimation Retrieval of Atmospheric Parameters
机器学习有助于大气参数的最佳估计检索
  • 批准号:
    526760-2018
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Characterization and retrieval of atmospheric parameters of terrestrial extrasolar planets around cool host stars
冷主星周围类地系外行星大气参数的表征和反演
  • 批准号:
    282760199
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Study on Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling by observation of Atmospheric Electricity Parameters
大气电参数观测研究岩石圈-大气-电离层耦合
  • 批准号:
    25610128
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Weekly cycles of atmospheric parameters over Australia and the quantification of human influences on climate
澳大利亚大气参数的每周循环以及人类对气候影响的量化
  • 批准号:
    DP130103562
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Projects
US - Egypt Cooperative Research: Studying Air Quality Dynamics in Cairo, Egypt Using A Linear Genetic Programming Approach Over Remotely Sensed Atmospheric Parameters
美国-埃及合作研究:利用遥感大气参数的线性遗传规划方法研究埃及开罗的空气质量动态
  • 批准号:
    0922772
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了