Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Pilvikorjauksen laadunarviointi Ozone Monitoring Instrumentin satelliitti-UV -tuotteessa

Show full item record

Title: Pilvikorjauksen laadunarviointi Ozone Monitoring Instrumentin satelliitti-UV -tuotteessa
Author(s): Pitkänen, Mikko Riku Aleksi
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Physics
Discipline: Meteorology
Language: Finnish
Acceptance year: 2013
Abstract:
NASA:n EOS Aura -satelliitissa oleva Ozone Monitoring Instrument (OMI) on tuottanut vuodesta 2004 lähtien päivittäisen globaalin arvion maan pinnalle saapuvan UV-säteilyn voimakkuudelle. Tämän UV-tuotteen perustana on ilmakehästä ja maan pinnasta kohti satelliittia sironnut lyhytaaltoinen auringon säteily, joka sisältää tietoa UV-säteilyn vaimenemisesta pilvipeitteessä. OMI:n mittauksia ja säteilynkulkumallinnusta hyödyntäen mittausten tietoa pilvivaimennuksesta käytetään kirkkaan ilman laskennallisen UV-tuotteen korjaamiseksi. Tässä työssä tarkasteltiin pilvikorjauksen toimivuutta erilaisissa pilvisyystilanteissa vertaamalla OMI:n pilvikorjattua UV-indeksiä vastaaviin maanpinnalla Solar Light 501 -laajakaistaradiometrillä mitattuihin UV-indekseihin. Vuosina 2005-2011 Sodankylässä ja Jokioisissa tehdyt radiometrimittaukset kalibroitiin vastaavilla Brewer-spektrofotometrien mittauksilla, jolloin hyödynnettiin Solar Lightin hyvää ajallista kattavuutta ja Brewer-mittausten tarkkuutta OMI:n vertailusuureen muodostamisessa. Kalibrointimenetelmän avulla hieman epätarkemmista Solar Light -havainnoista onnistuttiin tekemään paremmin satelliittivertailuun sopiva UV-indeksi kuin tarkoista Brewer-mittauksista. Pilvipeitteen on aiemmin havaittu heikentävän UV-tuotteen tarkkuutta merkittävästi, mihin yksi syy on pilvikorjauksen oletus tasaisesta, homogeenisestä pilvipeitteestä, sillä todellisuudessa pilvipeite on usein huomattavasti monimutkaisempi. Algoritmin kehittämisen kannalta on siksi mielenkiintoista tarkastella erikseen tilanteita, joissa pilvipeite on mahdollisimman lähelle algoritmin oletuksen kaltainen. Tätä varten UV-aineisto luokiteltiin auringon paiste- ja pilvisyyshavaintojen sekä globaalisäteilymittausten avulla kolmeen pilvisyysluokkaan: kirkkaan ilman tilanteeseen, hajapilviseen ja täyspilviseen tilanteeseen. Täyspilvisen tilanteen oletettiin vastaavan likimain UV-algoritmin olettamaa tasaista, homogeenista pilvipeitettä. OMI:n UV-tuotteen ja pintahavaintojen vertailussa havaittiin OMI:n yliarvioivan UV-indeksiä Jokioisissa keskimäärin 25 % (Sodankylässä 19 %), kirkkaalla ilmalla 12 % (8 %) ja täyspilvisessä tilanteessa merkittävästi enemmän 59 % (39 %). Suhteellisesti suurempi yliarvio täyspilvisissä tilanteissa merkitsee UV-algoritmin pilvikorjauksen olevan liian vähäinen, vaikkakin varsinainen yliarvion syy jää osin avoimeksi. Koska pilvikorjauksen voisi olettaa toimivan melko hyvin tasaisissa, homogeenisissa pilvitilanteissa, on selvitettävä tarkemmin miten hyvin täyspilviset tilanteet vastaavat algoritmin olettamaa pilvipeitettä.


Files in this item

Files Size Format View
pro_gradu_mikko_pitkanen.pdf 2.754Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record