Determinación de gases de efecto invernadero y gases traza

mediante Teledetección

Abel CalleLaboratorio de Teledetección de la Universidad de Valladolid

abel@latuv.uva.es

Nuevas estrategias de observación de la tierra en la evaluación de los sumideros de carbono. CDTI, 17 Diciembre 2007

Column averaged CO2 mixing ratio (ppm) for 1 February 2005 calculated from NOAA'sCarbonTracker model and measurements from a number of sites in the WMO-GAW Global CO2 network

WMO Greenhouse Gas Bulletin

WMO-GAW: Red global de vigilancia de gases de efecto invernadero

para CO2 y CH4

Gases efecto invernadero y gases contaminantes

Contaminantes:La Agencia de protección medioambiental de EEUU (U.S. EnvironmentalProtection Agency, EPA) identifica 6 agentes contaminantes:

Monóxido de carbono (CO)Dióxido de nitrógeno (NO2) Dióxido de azufre (SO2)Ozono (O3)Plomo Aerosoles

Principales gases de efecto invernadero:

Vapor de aguaDióxido de carbono (CO2)Metano (CH4)Oxido nitroso (N2O)CFC’s y otros

Gases traza: los que se encuentran en una proporción inferior al 1%: todos excepto oxígeno y nitrógeno

Nimbus-7, Meteor-3, Adeos, Earth ProbeTOMS, SAGE- 1978

Deep Space Climate Observatory (DSCVR): TrianaGore sat, pto Lagrange

UARS, Upper Atmosphere Research SatelliteCLAES, HALOE, ISAMS, MLS - 1991

EOS: TERRA, Earth Observation System-AMMOPITT - 2000

EOS: A-Train: AQUA (EOS PM) : AIRS - 2002 AURA (EOS Chem) : HIRDLS, MLS, OMI, TES - 2004 OCO -2008 ?

Misiones NASA

El País, 13 de Noviembre de 1989

TOMS: el comienzo

Total Ozone MappingSpectrometer (TOMS)

NASA GSFC

TOMS: Evolución del espesor total de ozono

Barbara Summey (SSAI)

NA

SA

GS

FC

Scie

ntific

Visu

aliz

atio

nS

tud

io

En 2003, se produjo el “agujero de ozono” de los más grandes jamás observados

Images from the June 15, 1991 eruption of Mt. Pinatubo, Philippines. The gas and ash clouds were tracked by TOMS for several weeks as they encircled the Earth.

Nimbus-7 / TOMS: SO2

Fueron inyectadas 20 Megatons de SO2 directamente a la estratosfera

UARS: Upper Atmospheric Research Satellite

Fue lanzado en Septiembre 1991 por el Discovery, tras un retraso en financiación producido por el

accidente del Challenger

Primera misión de la serie “planeta tierra” de NASA

Estudios de la química y dinámica de la media y alta estratosfera

Primeros mapas de radicales de Cloro en la estratosfera y su

relación con la formación de nubes polares estratosféricas, en la

dinámica del ozono

HALOE: Halogen Occultation ExperimentCLAES: Cryogenic Limb Array Etalon SpectrometerMLS: Microwave Limb SounderISAMS: Improved Stratospheric and Mesospheric Sounder

UARS: sensores y medidas

WINDII, HRDI:Medida de vientos en la estratosfera

UARS / HALOE y CLAES

James R. Russel (Hampton University)

UARS / HALOE

HALOE mide el Cloro

estratosférico a una altura de 55

km. Estas medidas son continuadas

con el sensor MLS de Aura

En 1987 se celebró el Protocolo de Montreal, en que se acordó la restricción en la producción de CFC’s. En 1992, el acuerdo de Copenhagen, estableció la

total eliminación de la producción de CFCs.

El comité EOS Science Steering Committee - "The fate of carbon monoxide, remotely detected from space, in conjunction with a few other critical meteorological and chemical parameters, is crucial to our understanding of the chemical reaction sequences that occur in the entire troposphere and govern most of the biogeochemical trace gases" (EOS, 1987). World Meteorological Organization - "Definition of trends and distributions for tropospheric CO is essential. A satellite-borne CO sensor operating for extended periods could help enormously" (WMO, 1985).

Motivaciones para medir el CO y CH4

La determinación de perfiles de CO ha sido identificado como objetivo de importancia primaria de cara a mejorar nuestro entendimiento del sistema global del clima.

El CH4 juega un papel importante en la química atmosférica, de forma que se encuentra presente en los ciclos bioquímicos.

El Metano se incrementa en la atmósfera a un ritmo del 1%/año, aunque la fuente de este incremento aún es confusa.

El Metano

Evolución anual del CH4, período 1984-2006 Relación de crecimiento del CH4, período 1984-2006. Incremento medio de 2.4 ppb/año en los últimos 10 añosFuente: WMO, 23 November 2007, Greenhouse Gas Bulletin

� El Metano contribuye en un 18.6 % al calentamiento provocado por gases de efecto invernadero liberados en actividades humanas.

� Afecta al clima por su influencia sobre el ozono troposférico y sobre el vapor de agua estratosférico.

� El Metano se libera a la atmósfera por procesos naturales (~ 40%, pantanos y acción de insectos) y fuentes antropogénicas (~ 60%, explotación de combustibles fósiles, cultivos de arroz, ganadería, quema de biomasa)

Measurements Of Pollution In The Troposphere (MOPITT) fue lanzado en órbita heliosíncrona a bordo del satélite Terra en Diciembre de 1999.

MOPITT estima perfiles atmosféricos de CO usando la radiación térmica de CO a 4.7 µm. La columna de CO y CH4 son medidas usando las bandas 2.4 y 2.3 µm, midiendo la radiación solar proveniente de la superficie. (No hay planes para la difusión de datos del producto Metano).

Los perfiles de CO son determinados mediante kernels promediados (525). Ajuste de la radianciaobservada con los kernels predefinidos.(Radiómetro de correlación)

Esta figura representa el patrón general de perfiles de CO en la Troposfera que contiene el 90% del CO en la atmósfera

Terra / MOPITT: principio de medida

CenterWavenumber

(cm-1)1 CO CO thermal 2166 (52)2 CO CO solar 4285 (40)3 CO CO thermal 2166 (52)4 CH4 CH4 solar 4430 (140)

5 CO CO thermal 2166 (52)6 CO CO solar 4285 (40)7 CO CO thermal 2166 (52)8 CH4 CH4 solar 4430 (140)

Channel #Spectral

BandPrimary useResolución horizontal de 22kmx22km en nadir, Swath

640 km (3 días para cobertura total). Columna total de CO y relación de mezcla de CO a 7 alturas(superficie, 850, 700, 500, 350, 250, y 150 h Pa).

El objetivo de este sensor es la medida de concentraciones de monóxido de carbono (CO) y

metano (CH4), en la troposfera

Ambos, CO y CH4 son producidos por

los sistemas de biomasa, océanos

y sobre todo, actividades

humanas derivadas de la contaminación

atmosférica.

Su entendimiento y análisis es

fundamental para el seguimiento del

efecto invernadero

(MOPITT): Measurement of Pollution in the Troposphere

CO: 50 ppb390 ppb

Terra / MOPITT: Medida del CO

Terra / MOPITT

El monóxido de carbono es un bio-producto, que proviene de la quema de combustibles fósiles, de la industria y el tráfico rodado; La imagen de Abril muestra que los niveles de CO son muchísimo más elevados en el hemisferio norte donde se concentra la población y las actividades industriales.

El CO se libera en los incendios y la quema de pastos y sabana (600Mt/año). Obsérvese la imagen de octubre donde se muestran grandes penachos de CO producidos en Brasil y Sudáfrica.

Tomada de: Earth Observatory, NASA

Mapa que combina la población en cada parte del planeta con el área requerida para suplir su consumo con las tierras agropecuarias, tierras de pastoreo, zonas pesqueras, bosques y

área requerida para absorber el CO2 liberado en la quema de combustibles fósiles

Mapa mundial de la huella ecológica

WWF. Living Planet Report, 2006

Terra / MOPITT: Emisiones de incendios

To

ma

da

de

: Ea

rthO

bse

rva

tory

, NA

SA

Incendios de la sabana y bosques tropicales: 343 Mt

CO año;Fuegos no

tropicales: 68 Mt CO año

Aproximadamente 120 g CO son

emitidos por kg de materia seca

Terra / MOPITT: Emisiones de incendios

NC

AR

: U.S

. Na

tion

al

Ce

nte

rfo

rA

tmo

sph

eric

Re

sea

rch

, in B

ou

lde

r, CO

EOS Afternoon Constellation: A-Train

NASA planned a series of satellites known as the Earth Observing System (EOS) as the nucleus of a "Mission to Planet Earth." From high above Earth, EOS satellites would monitor land, sea and atmosphere for changes in the environment.

PARASOL (Polarization & Anisotropy of Reflectances for Atmospheric Sciences coupled with Observations from a Lidar): lanzado en Diciembre de 2004. Proyecto del CNES. Su radiómetro estudia la atmósfera midiendo la dirección y polarización de la luz reflejada por nubes y aerosoles.CALIPSO (Cloud Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation) y CloudSat: lanzados juntos en Abril de 2006. Proporcionan una visión en 3-D de las nubes y aerosoles mostrando la forma y cómo afectan a la meteorología y al clima.ESSP-OCO (Earth System Science Pathfinder-Orbiting Carbon Observatory): será lanzado en 2008. OCO será colocado 15 minutos delante de Aqua y medirá, por primera vez, la concentración de CO2 en la atmósfera.

1:18 1:18

TES – T, P, H2O, O3, CH4, COMLS – O3, H2O, COHIRDLS – T, O3, H2O, CO2, CH4OMI – O3, aerosol climatology

aerosols, polarization

CloudSat – 3-D cloud climatologyCALIPSO – 3-D aerosol climatology

AIRS – T, P, H2O, CO2, CH4

MODIS – cloud, aerosols, albedo

OCO - - CO2

O2 A-bandps, clouds, aerosols

Coordinated ObservationsEOS-PM

May 2002

EOS-ChemJuly 2004

A-Train EOS

Misión AURA

El principal objetivo de la misión AURA es responder a tres preguntas científicas:

� ¿Cambia la capa de ozono como se espera? Relación con efecto invernadero.

� ¿Qué procesos controlan los contaminantes de la troposfera?

� ¿Cuál es el papel de los aerosoles de la alta troposfera, el vapor de agua y el ozono en el cambio climático?

AURA (Latín de Brisa) fue puesto en órbita el 15 de Julio de 2004. Tiempo de vida útil de 5 años. Aura orbita en 15 minutos detrás del satélite AQUA. AURA forma parte del Earth Observing

System (EOS), un programa dedicado al control y seguimiento de las interacciones que afectan al clima global, mediante el empleo de satélites y sistemas coordinados por NASA.

AURA: Instrumentos y medidas

Schoeberl, M.R et al., IEEE Transactions onGeoscience and Remote Sensing, 44, (5), 1066-1074.2006

Parámetros atmosféricos determinados mediante HIRDLS, MLS, OMI, and TES, y rango de altitud en que son medidos dichos parámetros. Los solapamientos proporcionan perspectivas independientes útiles para

calibraciones cruzadas.

Parámetros determinados mediante AURA

HIRDLS: Nubes polares estratosféricas

Nubes delgadas constituidas de hielo, ácido nítrico y mezcla de ácido sulfúrico que se forman en la estratosfera polar cuando la temperatura cae por debajo de los -88 C. Son conocidas como PSCs (Polar Stratospheric Clouds) y liberan compuestos de Cloro (ClO). Sus colores llamativos provienen de la

refracción de la luz solar Por los pequeños cristales de hielo.La fotografía muestra PSC sobre Islandia a una altitud de 22 km.

MLS: Seguimiento del agujero de ozono

Septiembre 21-30, 2006, el área promedio del agujero de ozono fué el más grande jamás observado: 27

millones de km2. La imagen es del Sept. 24, es el récord de un sólo día 29.2 millones de km2.

Credit: NASA

Durante 2006 se produjo el agujero más severo observado hasta hoy. El satélite AURA determinó

valores de 85 UD en Oct. 8 en una región sobre capas de hielo al este de la Antártida. Este fenómeno fue

consecuencia de la aparición de altas concentraciones de sustancias destructoras del ozono unido a un récord en

condiciones de frío estratosférico.Credit: NASA

TES: Ozono troposférico

First TES global map of tropospheric O3 (9/21/2004)

TES: El ciclo del agua

Distribución de las moléculas de vapor de agua “pesado" y "ligero" sobre los trópicos de la tierra. Rojo indica vapor de agua “pesado” proveniente de la evapotranspiración de la vegetación. Azul y Morado muestran el vapor de agua “ligero” cuyo origen se encuentra en la condensación. Datos obtenidos por Tropospheric Emission

Spectrometer del satélite AURA. Créditos de la imagen: NASA/JPL

Mediante el análisis de distribución de moléculas de agua ligera y pesada, pueden deducirse las fuentes y procesos del ciclo del vapor de agua, el gas más abundante de efecto invernadero en la atmósfera de la tierra

OMI: Indice de aerosol del humo

Dos imágenes del instrumento Ozone Monitoring Instrument (OMI) del satélite AURA que muestran medidas de humo sobre Alaska y oeste de Canadá, durante Agosto de 2005. El aumento de la cantidad de humo se muestra

como un índice de aerosol con sombras de color azul (menor o sin humo) hasta rosáceo (humo denso). Creditos de la imagen: NASA/OMI Science Team

OMI distingue diferentes tipos de aerosol: nubes, humo, sulfatos, etc

OMI: Indice de aerosol del humo

The images above show the smoke aerosol layer generated by the fires in Southern California, as seenby Aqua-MODIS (true color) and Aura-OMI (Aerosol Index overlaid over MODIS rgb), as it

drifted over the Pacific Ocean on October 22.

AURA: seguimiento del ozono procedente de incendios

Niveles de ozono elevados sobre regiones afectadas por grandes incendios y arrastrado por corrientes de viento, en las regiones tropicales. Datos procedentes de la misión AURA combinados con el modelo

atmosférico GEOS-Chem.Créditos de la imagen: NASA

El CO2

Evolución anual del CO2, período 1983-2006 Relación de crecimiento del CO2, período 1983-2006. Incremento medio de [1-3] ppm/año en los últimos 10 añosFuente: WMO, 23 November 2007, Greenhouse Gas Bulletin

� CO2 es el gas más importante como absorbente de la radiación infrarroja.� Responsable del 63% del calentamiento por gases de efecto invernadero. � Aproximadamente 10,000 años antes de la revolución industrial la concentración de CO2 fue constante

~280 ppm. Este valor representa una cantidad de balance de flujos estacionales de 100 Gigatonnes por año entre atmósfera-biosfera y océanos.

� Desde el año 1700 el CO2 ha incrementado el 36%, por Emisiones de quema de combustibles fósiles (8.4 Gt carbon por año) y Deforestación (1.5 Gt por año)

• Resolve pole to pole XCO2 gradients on regional scales

• Resolve the XCO2 seasonal cycle in the Northern Hemisphere

356

364

Motivaciones para el seguimiento del CO2

Fuentes y sumiderosAunque el hemisferio norte es un sumidero de carbono, hasta ahora no se ha podido determinar el peso relativo entre los continentes de Asia y Norte-América y las cuencas oceánicas con suficiente resolución.

CO2 se ha incrementado desde 280 a 370 ppm desde el comienzo de la era

industrial

Sólo la mitad del CO2 emitido por

combustibles fósiles e incendios permanece en la atmósfera. El

resto ha sido absorbido por los

océanos y la biosfera

Motivaciones para el seguimiento del CO2

AQUA / AIRS

El instrumento AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) de la NASA, a bordo de Aqua, fue diseñado originalmente para la medida del vapor de agua atmosférico y la temperatura para ser aplicados en aplicaciones de predicción meteorológica. Sin embargo se está utilizando para observar CO2. Equipos de NASA, NOAA, ECMWF, UMBC, Princeton y CalTech aplican diferentes métodos para determinar la concentración de CO2 en la media troposfera (8 km por encima de la superficie).

Espectros, de alta resolución, de la luz del sol reflejada en las bandas NIR del CO2 y O2 utilizadas para determinar el promedio de la fracción molecular XCO2 del CO2 aire seco. Precisión del 0.3% (1 ppm)

CO2 � 1.61 µm: Columna de CO2 con máxima sensibilidad cerca de la superficie, donde tiene lugar el intercambio superficie atmósfera

O2 � 0.765 µm (banda-A)correcciones de efectos topográficos (presión superficie), albedo, temperatura atmosférica,

CO2 � 2.06 µm band nubes y aerosoles

Clouds/Aerosols, Surface Pressure Clouds/Aerosols, H2O, TemperatureColumn CO2

O2 A-band CO2 1.61µµµµm

CO2 2.06 µµµµm

David Crisp, OCO PI, JPL/Caltech. Crisp, D., Johnson, C The Orbiting Carbon Observatory Mission, ACTA ASTRONAUTICA 56 (1-2) : 193-197 JAN 2005.

λλλλ/∆λ∆λ∆λ∆λ=17500λλλλ/∆λ∆λ∆λ∆λ=21000

Observatorio OCOESSP-OCO (Earth System Science Pathfinder-Orbiting Carbon Observatory)

OCO: observación y cobertura

Modo Nadir: apuntamiento al nadir local para recoger datos con la máxima resolución espacial. Aunque más desfavorable SNR

Modo “Glint”: apuntamiento hacia el reflejo solar en dirección de reflexión especular. Para obtener más favorable SNR sobre el océano.

Modo Target: apuntamiento sobre lugares específicos, sobre todo estaciones de tierra para realizar validaciones

En nadir: swath de 10 km y pixeles de 1x1.5 km2

En modos Glint y Target inferiores a 10km2

Cobertura total: 16 días

GOSAT (Greenhouse gases Observing SATellite)

Proyecto conjunto de la JAXA (JapanAerospace Exploration Agency), MOE (Ministry of Environment) y NIES ( NationalInstitute for Environmental Studies)

Objetivos:1. Determinar fuentes y sumideros de gases de

efecto invernadero y verificar cumplimiento del protocolo de Kyoto

2. Medida del CO2 con precisión 1% durante 2008-2012

Medida del CO2 y CH4globalmente, con resolución espectral de 0.2 cm-1 en la

región SWIR

GOSAT: bandas espectrales

Misiones ESA

ERS-2GOME

ENVISATGOMOS, SCIAMACHY, MIPAS

MetOpGOME-2, IASI

Sentinel-4 Geostationary Earth Orbit (GEO)

Sentinel-5 Low Earth Orbit (LEO)

1. El espectro de una estrella se mide cuando la línea estrella-satélite se encuentra por encima de la atmósfera (120 km) sin absorción.

2. Se toman diferentes medidas a diferentes profundidades de la atmósfera.

3. La transmitancia se obtiene dividiendo el espectro estelar dentro de la atmósfera entre el espectro estelar fuera de la atmósfera.

4. La densidad de los constituyentes atmosféricos es determinada mediante dichas transmitancias a diferentes alturas z.

Vertical profiles of O3, NO2, NO3, O2, H2O, OClO and BrO during ozone hole conditions

aerosol extinction coefficients, atmosphericturbulence, T, polar stratospheric clouds.

ENVISAT / GOMOS

Perfiles verticales:Troposfera: O3, O4, N2O, NO2, CO, CO2, H2O, CH4, (HCHO, SO2 en condiciones de contaminación)Estratosfera: O3, O2, O4, NO, NO2, CO, CO2, H2O, CH4, SO2 de erupciones volcánicas, OClOy ClO en episodios de agujero de ozono, parámetros de aerosoles, parámetros de nubes, P y T

ENVISAT / SCIAMACHYSCIAMACHY: SCANNING IMAGING ABSORPTION SPECTROMETER FOR ATMOSPHERIC CARTOGRAPHY

Mide luz solar: reflejada, dispersada y transmitida

Modos: Nadir, Limbo y OcultaciónNadir����Columna total

Limbo ���� Perfiles

DOAS: Differential OpticalAbsorption Spectroscopy

SCIAMACHY: Medida

Medidas continuas de la radiación solar� Transmitida� Reflejada� DispersadaEn la región espectral de ultravioleta, visible e infrarrojo corto [0.22-2.38 microns] con resolución moderada entre [0.2-1.5 nm]

MODO NADIR:las columnas de los gases traza son determinadas con una resolución espacial de 30x60 km, utilizando la técnica DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy

Platt, U. and Perner, D.: 1983, ‘Measurements of atmospheric trace gases by long path differential UV/visible absorption spectroscopy’, in: D. A. Killinger and A. Mooradien(eds), Optical and Laser Remote Sensing, Springer Verlag, New York pp. 95–105.

MODO LIMBO:La atmósfera es sondeada verticalmente, analizando la luz solar cerca del horizonte, cambiando la altura tangente en pasos discretos, desde la superficie hasta una altura de 100 km, aportando información de los perfiles verticales de gases traza.

Rozanov, A., Rozanov, V. and Burrows, J. P.: 2001, Numerical RTM for a spherical planetary atmosphere: Combined differential-integral approach involving the Picard iterative approximation, JQSRT, 69, 513–534.

1: Nadir2: Horizonte (limbo)3: Ocultación (sol y luna) fuente y calibraciones

SCIAMACHY: refracción de la atmósfera

A detail from a global image shows the European mean tropospheric nitrogen dioxide (NO2) vertical column density (VCD) between January 2003 and June 2004, as measured by the SCIAMACHY

instrument on ESA's Envisat. The scale is 1015 molecules/cm-2. Image produced by S. Beirle, U. Plattand T. Wagner of the University of Heidelberg's Institute for Environmental Physics.

Determinación del NO2: Europa

A detail from a global image shows the global mean tropospheric nitrogen dioxide (NO2) ) vertical column density (VCD) between January 2003 and June 2004, as measured by the SCIAMACHY

instrument on ESA's Envisat. The scale is 1015 molecules/cm-2. Image produced by S. Beirle, U. Plattand T. Wagner of the University of Heidelberg's Institute for Environmental Physics.

SCIAMACHY: NO2 Escala global

SCIAMACHY: NO2 Escala global, 2006

Mean nitrogen dioxide (NO2) pollution map for 2006, measured by Envisat's Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography (SCIAMACHY)instrument, which records the spectrum of sunlight shining through the atmosphere.

SCIAMACHY: CO [2003-05]

Grandes cantidades de CO proceden de quema de bosques, savana y combustibles fósiles (oil, coal, gas). Principales regiones fuente de CO son África, Sudamárica (CO resultante de fuegos durante la estación seca)

y China (CO resultante de actividades industriales y tráfico rodado)

A computer-based simulation of the trans-boundary movement of carbon monoxide (CO) released from South American wild fires. The transport route of the CO is clearly visible moving across Southern

Africa to Australia, as confirmed by Envisat SCIAMACHY observations.

Envisat / SCIAMACHY: transporte de emisiones

SCIAMACHY: CH4 [2003-05]

Las fuentes de CH4 son los arrozales, pastizales con rumiantes y pantanos. Además ha sido descubierto la emisión de CH4 por la vegetación viva (Keppler et al., Nature, 2006), lo que explica las altas cantidades

detectadas en zonas tropicales

SCIAMACHY: CO2 en el hemisferio norte

SCIAMACHY: CO2 en el hemisferio norte

Buchwitz, et al., Atmos. Chem. Phys., 7, 4249-4256, 2007

SCIAMACHY: CO2 (Continuidad de las medidas)

SCIAMACHY: CO2 [2003-05]

Cantidades altas de CO2 son absorbidas por la vegetación en primavera y verano (bajos niveles de CO2 en la atmósfera) y son liberadas grandes cantidades durante otoño e invierno.

Niveles de CO2 aumentan cada año en un 0.5-1% por la quema de combustibles fosiles

Fuentes y sumideros

Valores bajos de CO2 en el “escudo canadiense” y valores altos en la zona central-oeste de EEUU.

Los valores observados se corresponden claramente con un cambio de vegetación de coniferas y bosques caducifolias (norte) a cultivos y planicies de pastos (centro-oeste). Obsérvese la fecha (julio)

Barkley and Monks, Envisat symposium, 2007

SCIAMACHY: Validación y significado del error

Buchwitz, et al., Atmos. Chem. Phys., 7, 4249-4256, 2007

Precisión estimada:Los incrementos interanuales dependen del tiempo y la latitud, entre 1-3 ppm/año. Precisión exigida: 1ppm (0.3%)

Para el ciclo estacional, (mayor amplitud en mayores latitudes) la precisión debe ser mejor de 2pp.

Precisión actual de SCIMACHY ∼1% (<4%)Insuficiente precisión para la calidad exigida por los modelos de inversióntendentes a determinar la distribuciónde las fuentes y sumideros

Envisat-MIPAS

MIPAS: Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding

From MIPAS observations, ESA routinely retrieves the altitude distribution of pressure (p), temperature (T) and VMRof H2O, O3, CH4, N2O, HNO3 and NO2

Limb sounding, operates in the near/mid infrared(685 - 2410 cm−1)

21 November 2007-MIPAS again full-time operational. As a result of the currently very stable MIPAS operations, the instrument duty cycle will be increased from 80% to 100% starting 01 December 2007.

Carlotti, et al., Univ Bologna

SCIAMACHY: SO2

The measured mean tropospheric SO2 for

the period August 2002 till February 2004 as measured with the satellite instrument

SCIAMACHY. The large SO2 concentration

around Chengdu and Chongqing correspond to an area with many coal mining activities.

MetOp

El programa MetOp (Meteorological Operational) es una constelacion de tres satélites que darán operacionalidad meteorológica hasta 2020.

Desarrollado como proyecto conjunto entre:� European Space Agency (ESA)� European Organisation for the exploitation of

Meteorological Satellites (EUMETSAT)� National Oceanic and Atmospheric

Administration (NOAA)

MetOp-A fue lanzado en Octubre de 2006. Órbita polar heliosíncrona (DN 09:30) coordinado con NOAA. MetOp-B y MetOp-C en intervalos de 4.5 años

MetOp-A / GOME-2

GOME-2 (Global Ozone Monitoring Experiment-2) mide concentraciones de O3, NO2, SO2 y otros gases traza presentes en la atmósfera

Principio de medida: Espectroscopía de absorciónCada gas tiene una “huella digital” de absorción en el espectro y su concentración puede ser determinada a partir del “pico” en el espectro de la luz reflejada

ESA & EUMETSAT

Eruption of Mt. Etna in Sicily (10/28/02)

In the atmosphere, sulfur dioxide combines with waterto form sulfuric acid, which is a component of acidrain. Acid rain can have damaging effects on fish, trees, other organisms, and human-made products (e.g., metal, wood, and plastic).

Emisiones derivadas de volcanes

GOME is a nadir-viewing across-track scanning spectrometer that measures radiance back-scattered from theatmosphere and the surface of the earth in the ultraviolet and visible range allowing the retrieval of

concentration of trace gases such as ozone (O3), sulphur dioxide (SO2) etc. The above image shows a three-day composite of the SO2 concentration derived from GOME data. The satellite data showsa region south-east of Sicily where the atmosphere is polluted with a concentration of SO2 up to

ten times higher than normal

ETNA; sensor MSG

GOME: Emisiones derivadas de volcanes

First Image.Total ozone (O3) on 11 January 2007 by the GOME-2 instrument on MetOp-A. The imageillustrates the variability within the ozone layer, with the ozone-rich atmosphere at the northern mid-latitudes

and smaller ozone concentrations over the (sub)-tropical regions

MetOp-A /GOME-2: Columna de ozono total

Total amount ofnitrogen dioxide(NO2) in the

atmosphere overEurope on 4

February 2007, as measured by the

GOME-2 instrument carried

on MetOp-A.

MetOp-A /GOME-2: Producto de NO2

MetOp-A / IASI

IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer) realiza medidas de temperaturas y humedad atmosféricas y gases traza como CO, óxidos de nitrógeno, CH4 y O3

Principio de medida: Interferómetro de Michelson

Mide la radiación infrarroja emitida por la tierra, realizando un muestreo muy fino de las líneas del espectro. Band 1 (15.5 to 8.26 microns): retrievals of temperature profiles and ozoneBand 2 (8.26 to 5 microns): retrievals of humidity and some trace gasesBand 3 (5 to 3.62 microns): retrievals of temperature and some trace gases

Temperature profiles in the troposphere and lower stratosphere with an accuracy of 1° Kelvin and a vertical resolution of 1 kilometre in the lower troposphere.Humidity profiles in the troposphere with an accuracy of 10% and vertical resolution of 1 kilometre in the lower troposphere.The total amount of ozone in a column with an accuracy of 5% and fractional cloud cover and cloud top temperature and pressure.Sea and land surface temperatures

The total column content of the main greenhouse gases.

ConclusionesO

nM

arc

h1

, 1

98

2 t

he

Ve

ne

ra 1

3 l

an

de

rto

uch

ed

do

wn

on

the

Ve

nu

sia

nsu

rfa

ce

at

7.5

° S

, 3

03

° E

, e

ast

of

Ph

oe

be

Re

gio