Sentinel-3-satelliitin avulla kerättyä tietoa maapallon vesihöyrystä validoitiin

Ilmakehän vesihöyryn määrä on tärkeä muuttuja sekä ilmastollisissa palauteilmiöissä että paikallisissa sääilmiöissä ja veden kiertokulussa. Tästä johtuen vesihöyrypitoisuuksia on havainnoitu useiden vuosikymmenien ajan eri menetelmillä. Satelliittihavainnot mahdollistavat vesihöyrypitoisuuksien koko maailman kattavan seurannan.

Tutkijat havaitsivat, että satelliitin kyydissä olevien OLCI-mittalaitteiden vesihöyryhavainnot korreloivat voimakkaasti vertailuaineiston kanssa. Satelliittihavainnot olivat kuitenkin 7–10 % korkeampia kuin maanpinnalta tehdyt havainnot. Tämä tarkoittaa, että satelliittihavainnot antavat hyvän kuvan vesihöyryn ajallisista ja paikallisista muutoksista, mutta havaintojen korkeammat arvot on otettava huomioon, kun OLCI-havaintoja käytetään yhdessä muiden havaintojen kanssa.

Vertailuaineistona validoinnissa käytettiin radioluotauksiin ja GPS-signaalin viiveeseen perustuvia vesihöyryhavaintoja. Validoinnissa keskityttiin maa-alueilla tehtyihin havaintoihin. Vertailua tehtiin 20 kuukauden ajalta kerätystä aineistosta.

OLCI-mittalaitteet havainnoivat maata, merta ja ilmakehää

OLCI (Ocean and Land Colour Instrument) on kuvantava spektrometri, joka havainnoi maan- ja merenpinnan sekä ilmakehän ominaisuuksia näkyvällä ja lähi-infrapuna-alueella. OLCI on yksi Euroopan avaruusjärjestö ESAn Copernicus-ohjelmaan kuuluvan Sentinel-3-polaarisatelliitin mittalaitteista.

Tutkimuksessa havaittiin, että kahden OLCI-instrumentin (OLCI-A ja OLCI-B) vertailutulokset olivat hyvin samanlaisia keskenään. OLCI-B-instrumentin yhdessä kamerassa aiemmin havaitun eroavaisuuden todettiin olevan riippumaton kameran aallonpituusvasteen muutoksesta. Lisäksi tarkasteltiin OLCI-tuotteiden pilviluokittelun ja virhearvioiden laatua.

Tutkimus tehtiin Ilmatieteen laitoksella osana Euroopan avaruusjärjestön rahoittamaa LAW-projektia (Copernicus Space Component Validation for Land Surface Temperature, Aerosol Optical Depth and Water Vapor Sentinel-3 Products Project).

Lisätietoja:

tutkija Niilo Kalakoski, Ilmatieteen laitos, niilo.kalakoski@fmi.fi

Artikkeli on julkaistu Atmospheric Measurement Techniques -lehdessä.

Viite: Kalakoski, N., Sofieva, V. F., Preusker, R., Henocq, C., Denisselle, M., Dransfeld, S., & Scifoni, S. (2022). Validation of Copernicus Sentinel-3/OLCI Level 2 LAND Integrated Water Vapour product. Atmospheric Measurement Techniques, 15(17), 5129-5140.