Aerosol Optical Depth for Atmospheric Correction of AVHRR Composite Data

RÉSUMÉ Le système de géocodage et de composition (GeoComp-n) du Centre canadien de télédétection (CCT) sert à traiter les données de ht série des satellites porteurs de radiomètres perfectionnés à três haut pouvoir de résolution (AVHRR) de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis. Le système GeoComp-n produit des cartes composées monodates ou multidates de la réflectance de la surface de la masse continentale canadienne dans les bandes spectrales du visible et du proche infrarouge à une résolution spatiale de 1 km. Les données doivent d'abord être traitées en unités géophysiques exactes pour permettre l'utilisation de ces cartes et des produits dérivés dans te cadre de diverses études du changement climatique planétaire et de la couverture terrestre. Dans le cas des données de satellites, cela exige non seulement un étalonnage radiométrique exact, mais également l'application aux données d'images de la correction appropriée des effets atmosphériques. L'épaisseur optique des aérosols est l'un des paramètres clés nécessaires pour la correction effets atmosphériques. Le Réseau de photomètres solaires canadien (AEROCAN) fournit une couverture éparse, mais en temps quasi-réel (saisonnière), de l'épaisseur optique des aérosols sur l'ensemble du Canada. L'un des objectifs du projet AEROCAN est l'établissement d'une climatologie des aérosols utilisable pour la correction opérationnelle des effets atmosphériques dans les données des satellites. Dans ces notes de recherche on examine les archives actuellement détenues dans la base de données après dénubélisation sur les aérosols de l'AEROCAN. Les tables de données et les profils saisonniers présentés appuient la conclusion voulant que, pour le moment, l'utilisation d'une unique épaisseur optique invariable en fonction du temps pour l'ensemble du Canada est très acceptable pour la correction opérationnelle de premier ordre des effets atmosphériques dans les données d'images composites de l'AVHRR. La meilleure estimation de cette épaisseur optique des aérosols à une longueur d'onde de 500 nm (AOD500), tel que calculée par la base de données AEROCAN, est de 0,07 avec une incertitude de +0,070/-0,035. Pour le système de correction atmosphérique de GeoComp-n, cette AOD500 correspond à une épaisseur optique des aérosols à une longueur d'onde de 550 nm (AOD550) de 0,062 avec une incertitude de +0,062/-0,031. Une étude de variabilité a démontré que l'incertitude de la valeur AOD500 correspond à une erreur absolue de la réflectance de surface de ± 1% dans le cas extrême d'une forêt d'épinette noire. Cette erreur est acceptable pour le système GeoComp-n ne requérant qu'une précision absolue de ± 5%.

[1]  Alain Royer,et al.  Validation of a DDV‐based aerosol optical depth retrieval algorithm using multialtitude spectral imagery , 1999 .

[2]  Kurtis J. Thome,et al.  Determination of Precipitable Water from Solar Transmission. , 1992 .

[3]  Rasim Latifovic,et al.  Can interannual land surface signal be discerned in composite AVHRR data , 1998 .

[4]  R. Green,et al.  Water vapor column abundance retrievals during FIFE , 1992 .

[5]  Louis Moreau,et al.  Monitoring fire activities in the boreal ecosystem , 1997 .

[6]  Y. Kaufman,et al.  Satellite measurements of large-scale air pollution - Measurements of forest fire smoke , 1990 .

[7]  G. D. Robinson Absorption of solar radiation by atmospheric aerosol, as revealed by measurements at the ground , 1962 .

[8]  John R. Miller,et al.  Atmospheric Correction Validation of casi Images Acquired over the Boreas Southern Study Area , 1997 .

[9]  A. Smirnov,et al.  AERONET-a federated instrument network and data archive for aerosol Characterization , 1998 .

[10]  J. Freund Aerosol optical depth in the Canadian arctic , 1983 .

[11]  G. Fedosejevs,et al.  Characterization of atmospheric aerosols across Canada from a ground‐based sunphotometer network: AEROCAN , 2001 .

[12]  N. O'Neill,et al.  A study of the link between synoptic air mass type and atmospheric optical parameters , 1994 .

[13]  L. Barrie,et al.  Arctic air pollution: An overview of current knowledge , 1986 .

[14]  A. Henderson‐sellers,et al.  Climatological analysis of arctic aerosol quantity and optical properties at resolute, N.W.T. , 1985 .

[15]  Effect of atmospheric correction and viewing angle restriction on AVHRR data composites , 1994 .

[16]  John Cawley,et al.  The determination of , 1993 .

[17]  R P Gauthier,et al.  Investigation of continental aerosols with high-spectral-resolution solar-extinction measurements. , 1991, Applied optics.

[18]  T. Eck,et al.  Sun photometric measurements of atmospheric water vapor column abundance in the 940‐nm band , 1997 .

[19]  Brian L. Markham,et al.  Atmospheric aerosol and water vapor characteristics over north central Canada during BOREAS , 1997 .

[20]  Thomas E. Graedel,et al.  Global gridded inventories of anthropogenic emissions of sulfur and nitrogen , 1996 .

[21]  Yoram J. Kaufman,et al.  Light Extinction by Aerosols during Summer Air Pollution , 1983 .

[22]  N. O'Neill,et al.  Aerosol optical depth over Canada and the link with synoptic air mass types , 1996 .

[23]  B. Holben Characteristics of maximum-value composite images from temporal AVHRR data , 1986 .

[24]  Glenn E. Shaw,et al.  Atmospheric Turbidity in the Polar Regions. , 1982 .

[25]  G. Shaw Arctic air pollution , 1988 .

[26]  G. Dedieu,et al.  SMAC: a simplified method for the atmospheric correction of satellite measurements in the solar spectrum , 1994 .

[27]  A. Lacis,et al.  The influence on climate forcing of mineral aerosols from disturbed soils , 1996, Nature.

[28]  T. Eck,et al.  Effect of dry‐season biomass burning on Amazon basin aerosol concentrations and optical properties, 1992–1994 , 1996 .

[29]  J. Houghton Climate change 1994 : radiative forcing of climate change and an evaluation of the IPCC IS92 emission scenarios , 1995 .

[30]  Alexander Smirnov,et al.  Cloud-Screening and Quality Control Algorithms for the AERONET Database , 2000 .

[31]  D. Tanré,et al.  Remote Sensing of Tropospheric Aerosols from Space: Past, Present, and Future. , 1999 .