[3] Methods of Analyzing GOSAT Data

[3] Methods of Analyzing GOSAT Data

Figure 7. Outline of GOSAT data processing
Figure 7. Outline of GOSAT data processing

Figure 8. Sample of FTS radiance spectra showing absorption bands of CO2 and CH4. Shown in the top panel is a model-simulated spectrum. Panels below present FTS Level 1B radiance spectra (explained in Chapter 5).
Figure 8. Sample of FTS radiance spectra showing absorption bands of CO2 and CH4. Shown in the top panel is a model-simulated spectrum. Panels below present FTS Level 1B radiance spectra (explained in Chapter 5).

Data obtained with FTS and CAI are processed in the flow shown in Figure 7. Absorption spectra are obtained from the FTS observational data. The CAI data provide information on clouds and aerosols. These data are used together to calculate column abundances of CO2 and CH4 over observation points where interferences of clouds and aerosols are small. Sources and sinks as well as three-dimensional distributions of CO2 and CH4 are estimated using a global atmospheric transport model.

The molecules of CO2 and CH4 in the atmosphere absorb light of particular wavelengths. Hence, the amounts of CO2 and CH4 in an optical path can be calculated through measuring how much light is absorbed by these molecules. Figure 8 shows an example of absorption spectra that are obtained with FTS. The sawtoothed feature in the spectra indicates light absorption by gases such as CO2 and CH4, and the depression depth correlates with column abundances.

The spectral data are analyzed as follows. Among all spectra obtained with FTS, only those measured under no cloud interference within FOV are selected for further processing. This screening uses the images from CAI. Based on the absorption characteristics of the gases, the selected spectra are analyzed, using a numerical calculation scheme called the retrieval method, to calculate column abundances of CO2 and CH4. Changes in CO2 concentration are most obvious near the surface of the earth. The CO2 absorption bands near 1.6μm and 2.0μm are important since absorptions in these bands provide information on the near-surface concentrations. The absorption band around 14μm is used for obtaining information mainly at altitudes above 2 km.

The column abundances of CO2 and CH4 are then averaged on a weekly or monthly basis and processed into global distribution maps. The CO2 and CH4 global distribution data are used in the estimation of their sources and sinks on a subcontinental scale (Figure 5). The sources and sinks are calculated by performing inverse simulations using an atmospheric transport model.

In case of estimating sources and sinks of CO2 and CH4 by relying solely on ground-based observational data, estimation errors are particularly large in Siberia, Asia, Africa, and South America where ground monitoring stations are located sparsely. GOSAT is capable of collecting observational data consistently over the clear-sky regions of the globe and hence is expected to reduce errors in the estimates of their sources and sinks. Further, using these source and sink distribution data of CO2 and CH4, and the atmospheric transport model, the global distribution of CO2 and CH4 in three dimensions are simulated.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

[3] วิธีการวิเคราะห์ข้อมูล GOSATรูปที่ 7 เค้า GOSAT ข้อมูลประมวลผลรูปที่ 7 เค้า GOSAT ข้อมูลประมวลผลรูปที่ 8 ตัวอย่างของ FTS ใสแรมสเป็คตราแสดงวงดูดซึม CO2 และ CH4 แสดงในแผงด้านบนเป็นสเปกตรัมที่จำลองรูปแบบ แผงใต้ปัจจุบัน FTS ระดับ 1B ใสแรมสเป็คตรา (อธิบายในบทที่ 5)รูปที่ 8 ตัวอย่างของ FTS ใสแรมสเป็คตราแสดงวงดูดซึม CO2 และ CH4 แสดงในแผงด้านบนเป็นสเปกตรัมที่จำลองรูปแบบ แผงใต้ปัจจุบัน FTS ระดับ 1B ใสแรมสเป็คตรา (อธิบายในบทที่ 5)ข้อมูลที่ได้รับด้วย FTS ไกจะประมวลผลในขั้นตอนที่แสดงในรูปที่ 7 แรมสเป็คตราดูดซึมจะได้รับจากข้อมูลเชิงสังเกตการณ์ FTS ข้อมูลไกให้ข้อมูลเกี่ยวกับเมฆและโรง ข้อมูลเหล่านี้ถูกใช้ร่วมกันในการคำนวณคอลัมน์ abundances CO2 และ CH4 ผ่านจุดสังเกตขนาดเล็ก interferences เมฆและโรง แหล่ง และเก็บ เป็นสามมิติการกระจาย CO2 และ CH4 จะประเมินโดยใช้แบบจำลองการขนส่งอากาศทั่วโลกโมเลกุลของ CO2 และ CH4 ในบรรยากาศดูดซับแสงความยาวคลื่นเฉพาะ ดังนั้น สามารถคำนวณจำนวนของ CO2 และ CH4 ในเส้นทางแสงผ่านวัดปริมาณแสงที่ถูกดูด โดยโมเลกุลเหล่านี้ รูปที่ 8 แสดงตัวอย่างของแรมสเป็คตราดูดซึมที่รับ ด้วย FTS คุณลักษณะ sawtoothed ในแรมสเป็คตราระบุว่า แสงดูดซับ โดยก๊าซ CO2 และ CH4 และความลึกของโรคซึมเศร้าคู่กับคอลัมน์ abundancesข้อมูลสเปกตรัมมีวิเคราะห์ดังนี้ ระหว่างทั้งหมดแรมสเป็คตราได้ ด้วย FTS เท่าที่วัดใต้เมฆสัญญาณรบกวนภายใน FOV ที่เลือกสำหรับการประมวลผลเพิ่มเติม คัดกรองนี้ใช้ภาพจากไก ขึ้นอยู่กับลักษณะการดูดซึมของก๊าซ แรมสเป็คตราเลือกลักษณะ ใช้แบบคำนวณตัวเลขที่เรียกว่าวิธีเรียก การคำนวณคอลัมน์ abundances CO2 และ CH4 การเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นของ CO2 จะชัดเจนสุดใกล้ผิวโลก วงดูดซึม CO2 ใกล้ 1.6μm และ 2.0μm มีความสำคัญเนื่องจาก absorptions ในวงเหล่านี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นใกล้พื้นผิว วงดูดซึมรอบ 14μm ใช้สำหรับการรับข้อมูลส่วนใหญ่ที่ระดับความสูงเหนือ 2 กม.Abundances คอลัมน์ของ CO2 และ CH4 เป็น averaged ตามรายสัปดาห์ หรือรายเดือนแล้ว และรูปแผนผังการแจกจ่ายส่วนกลาง CO2 และ CH4 ข้อมูลแจกจ่ายส่วนกลางที่ใช้ในการประเมินของแหล่งเก็บในระดับ subcontinental (5 รูป) แหล่งที่มาและเก็บคำนวณ โดยการจำลองสถานการณ์ผกผันที่ใช้แบบจำลองการขนส่งอากาศกรณีประเมินแหล่งและเก็บ CO2 และ CH4 โดยอาศัยข้อมูลเชิงสังเกตการณ์ภาคพื้นเท่านั้น ข้อผิดพลาดในการประเมินได้อย่างยิ่งใหญ่ ในไซบีเรีย เอเชีย แอฟริกา อเมริกาใต้ที่สถานีตรวจสอบภาคพื้นดินอยู่เบาบาง GOSAT และมีความสามารถในการเก็บรวบรวมข้อมูลสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องทั่วภูมิภาคล้างท้องฟ้าของโลกดังนั้น คาดว่าจะลดข้อผิดพลาดในการประเมินของแหล่งที่มา และอ่างล้างมือ เพิ่มเติม ใช้ข้อมูลเหล่านี้กระจายแหล่งและอ่างล้างจานของ CO2 และ CH4 และรูปแบบการขนส่งอากาศ แจกจ่ายส่วนกลางของ CO2 และ CH4 สามมิติที่จำลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

[3] วิธีการวิเคราะห์ข้อมูล GOSAT รูปที่ 7 โครงร่างของการประมวลผลข้อมูล GOSAT รูปที่ 7 โครงร่างของการประมวลผลข้อมูล GOSAT รูปที่ 8 ตัวอย่างสเปกตรัมกระจ่างใส FTS การแสดงวงดนตรีการดูดซึมของ CO2 และ CH4 แสดงในแผงด้านบนคลื่นความถี่เป็นแบบจำลอง แผงด้านล่างปัจจุบัน FTS ระดับ 1B สเปกตรัมกระจ่างใส (อธิบายในบทที่ 5). รูปที่ 8 ตัวอย่างสเปกตรัมกระจ่างใส FTS การแสดงวงดนตรีการดูดซึมของ CO2 และ CH4 แสดงในแผงด้านบนคลื่นความถี่เป็นแบบจำลอง แผงด้านล่างปัจจุบัน FTS ระดับ 1B สเปกตรัมกระจ่างใส (อธิบายในบทที่ 5). ข้อมูลที่ได้รับกับ FTS บทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนและมีการประมวลผลในการไหลที่แสดงในรูปที่ 7 สเปกตรัมการดูดซึมจะได้รับจากข้อมูลเชิง FTS ข้อมูลบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอนให้ข้อมูลเกี่ยวกับเมฆและละอองลอย ข้อมูลเหล่านี้จะใช้ร่วมกันในการคำนวณปริมาณคอลัมน์ของ CO2 และ CH4 มากกว่าจุดสังเกตที่รบกวนของเมฆและละอองที่มีขนาดเล็ก แหล่งที่มาและอ่างล้างมือเช่นเดียวกับการกระจายสามมิติของ CO2 และ CH4 มีการประเมินโดยใช้แบบจำลองบรรยากาศการขนส่งทั่วโลก. โมเลกุลของ CO2 และ CH4 ในชั้นบรรยากาศดูดซับแสงความยาวคลื่นโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดังนั้นปริมาณของ CO2 และ CH4 ในเส้นทางที่แสงสามารถคำนวณได้โดยผ่านวิธีการวัดแสงมากถูกดูดซึมโดยโมเลกุลเหล่านี้ รูปที่ 8 แสดงตัวอย่างของสเปกตรัมการดูดซึมที่ได้รับกับ FTS คุณลักษณะ sawtoothed ในสเปกตรัมบ่งชี้ดูดกลืนแสงก๊าซเช่น CO2 และ CH4 และความลึกภาวะซึมเศร้ามีความสัมพันธ์กับปริมาณคอลัมน์. ข้อมูลสเปกตรัมมีการวิเคราะห์ดังต่อไปนี้ ท่ามกลางสเปกตรัมทั้งหมดได้รับกับ FTS เฉพาะผู้ที่อยู่ภายใต้การวัดไม่มีการรบกวนระบบคลาวด์ภายใน FOV จะถูกเลือกสำหรับการประมวลผลต่อไป การตรวจคัดกรองนี้จะใช้ภาพจากบทเรียนคอมพิวเตอร์ช่วยสอน ขึ้นอยู่กับลักษณะการดูดซึมของก๊าซที่สเปกตรัมที่เลือกมีการวิเคราะห์โดยใช้รูปแบบการคำนวณตัวเลขที่เรียกว่าวิธีการดึงในการคำนวณปริมาณคอลัมน์ของ CO2 และ CH4 การเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นของ CO2 ที่เห็นได้ชัดมากที่สุดใกล้พื้นผิวของโลก วงดูดซึม CO2 ใกล้1.6μm2.0μmและมีความสำคัญตั้งแต่การดูดกลืนในวงเหล่านี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นใกล้พื้นผิว วงรอบการดูดซึม14μmจะใช้สำหรับการรับข้อมูลส่วนใหญ่ที่ระดับความสูงมากกว่า 2 กม. อนุภาคคอลัมน์ของ CO2 และ CH4 แล้วเฉลี่ยเป็นรายสัปดาห์หรือรายเดือนและประมวลผลเป็นแผนที่ที่จัดจำหน่ายทั่วโลก CO2 และ CH4 ข้อมูลที่จัดจำหน่ายทั่วโลกที่มีการใช้ในการประมาณค่าของแหล่งที่มาของพวกเขาและจมในระดับ subcontinental (รูปที่ 5) แหล่งที่มาและอ่างล้างมือที่มีการคำนวณโดยการดำเนินการจำลองผกผันโดยใช้รูปแบบการขนส่งบรรยากาศ. ในกรณีที่มีการประเมินแหล่งที่มาและอ่างล้างมือของ CO2 และ CH4 โดยอาศัย แต่เพียงผู้เดียวบนพื้นดินตามข้อมูลเชิงข้อผิดพลาดของการประมาณค่าที่มีขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไซบีเรีย, เอเชีย, แอฟริกาและ อเมริกาใต้ที่มีสถานีตรวจสอบพื้นดินที่ตั้งอยู่เบาบาง GOSAT มีความสามารถในการเก็บรวบรวมข้อมูลการสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องในช่วงหลายภูมิภาคชัดเจนท้องฟ้าของโลกและด้วยเหตุนี้คาดว่าจะลดข้อผิดพลาดในประมาณการของแหล่งที่มาและอ่างล้างมือของพวกเขา นอกจากนี้การใช้แหล่งกำเนิดเหล่านี้และอ่างล้างจานข้อมูลการกระจายตัวของ CO2 และ CH4 และรูปแบบการขนส่งบรรยากาศการจัดจำหน่ายทั่วโลกของ CO2 และ CH4 ในสามมิติมีการจำลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

[ 3 ] วิธีวิเคราะห์ข้อมูล gosat

รูปที่ 7 ร่างของการประมวลผลข้อมูล gosat
รูปที่ 7 ร่างของ gosat การประมวลผลข้อมูล

รูปที่ 8 ตัวอย่างของ FTS Radiance สเปกตรัมแสดงแถบการดูดกลืนของ CO2 และร่าง . แสดงในแผงด้านบนเป็นรูปแบบจำลองสเปกตรัม แผงด้านล่างซึ่งปัจจุบันระดับ 1B Radiance Spectra ( อธิบายในบทที่ 5 )
รูปที่ 8ตัวอย่างของ FTS Radiance สเปกตรัมแสดงแถบการดูดกลืนของ CO2 และร่าง . แสดงในแผงด้านบนเป็นรูปแบบจำลองสเปกตรัม แผงด้านล่างซึ่งปัจจุบันระดับ 1B Radiance Spectra ( อธิบายในบทที่ 5 )

ข้อมูลกับ FTS และ CAI มีการประมวลผลในการไหลที่แสดงในรูปที่ 7 การดูดกลืนรังสีที่ได้รับจาก FTS เชิงข้อมูลข้อมูล คอมพิวเตอร์ช่วยสอน ให้ข้อมูลเกี่ยวกับเมฆและละอองลอย . ข้อมูลเหล่านี้จะใช้ร่วมกันเพื่อคำนวณคอลัมน์ abundances ของ CO2 และสังเกตจุดที่ร่างผ่านการแทรกแซงของเมฆและละอองของเหลวมีขนาดเล็ก แหล่งที่มาและอ่างล้างมือเป็นสามมิติของ CO2 และร่างการประมาณโดยใช้แบบจำลองการขนส่ง (

)โมเลกุลของ CO2 และร่างในบรรยากาศดูดซับแสงเฉพาะความยาวคลื่นที่ . ดังนั้น ปริมาณของ CO2 และร่างในเส้นทางที่แสงสามารถคำนวณได้จากการวัดแสงเท่าไหร่ดูดซึมโมเลกุลเหล่านี้ รูปที่ 8 แสดงให้เห็นตัวอย่างของการดูดกลืนรังสีที่ได้รับกับ FTS . ผู้ซึ่งเหมือนฟันเลื่อย คุณลักษณะในสเปกตรัมการดูดกลืนแสงโดยระบุว่าก๊าซ CO2 และร่างเช่น ,และภาวะซึมเศร้ามีความสัมพันธ์กับความลึก abundances คอลัมน์

ข้อมูลสเปกตรัมจะวิเคราะห์ดังนี้ ระหว่างสเปกตรัมได้กับ FTS เพียงผู้วัดภายใต้เมฆรบกวนภายใน Fov ไว้สำหรับการประมวลผลต่อไป การคัดกรองนี้ใช้ภาพจากคอมพิวเตอร์ ขึ้นอยู่กับการเลือกคุณลักษณะของก๊าซนี้จะวิเคราะห์โดยใช้การคำนวณเชิงตัวเลขเพื่อเรียกค้นวิธีคำนวณคอลัมน์ abundances ของ CO2 และร่าง . การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของ CO2 จะชัดเจนมากที่สุด ใกล้พื้นผิวของโลก แถบการดูดกลืนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ใกล้ 1.6 μ M และ 2.0 μ M เป็นสำคัญเนื่องจากโมล่าในแถบเหล่านี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเข้มข้นผิวใกล้การดูดซึมวงรอบ 14 μ M ใช้สำหรับการได้รับข้อมูลส่วนใหญ่ ที่ระดับความสูงกว่า 2 กม.

คอลัมน์ abundances ของ CO2 และร่างแล้วเฉลี่ยในรายสัปดาห์หรือรายเดือน และประมวลผลลงในแผนที่การกระจายทั่วโลก ร่างกระจายข้อมูลทั่วโลกและ CO2 จะใช้ในการประมาณค่าของแหล่งที่มาและอ่างล้างมือของพวกเขาบนมาตราส่วนโดย ( รูปที่ 5 )แหล่ง เก็บได้โดยการใช้รูปแบบจำลองผกผันการขนส่งบรรยากาศ

ในกรณีของการประเมินแหล่งที่มาและอ่างล้างมือของ CO2 และร่างโดยอาศัยเพียงข้อมูลที่ได้จากการสังเกตภาคพื้นดิน การประมาณค่าความผิดพลาดที่มีขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไซบีเรีย เอเชีย แอฟริกา และอเมริกาใต้ ที่พื้นดินสถานีตรวจวัดอยู่เบาบางgosat ความสามารถในการเก็บข้อมูลโดยการสังเกตอย่างต่อเนื่องทั่วภูมิภาคของโลก และท้องฟ้าที่ชัดเจน จึงคาดว่าจะช่วยลดข้อผิดพลาดในการประเมินของแหล่งที่มาและอ่างล้างมือ เพิ่มเติม การใช้แหล่งข้อมูลเหล่านี้และจมของ CO2 และร่างและบรรยากาศการขนส่งแบบสากล การกระจายของ CO2 และร่าง 3 มิติจำลอง