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Una nueva herramienta para la validación y mejora de los productos satelitales de aerosoles

El pasado 24 de septiembre y bajo el título "Recuperaciones de profundidad óptica en aerosol espectral mediante espectrometría infrarroja por transformada de Fourier basada en tierra" se ha publicado un interesante artículo en la revista Remote Sensing (enlace de acceso https://doi.org/10.3390/rs12193148) firmado por: África Barreto, Omaira Elena García, Matthias Schneider, Rosa Delia García, Frank Hase, Eliezer Sepúlveda, Antonio Fernando Almansa, Emilio Cuevas  y Thomas Blumenstock.

Como consecuencia de los resultados presentados en el artículo  tenemos una herramienta muy prometedora para la validación y posterior mejora de los productos de aerosoles satelitales, así como para mejorar la sensibilidad a las partículas grandes de las bases de datos existentes, necesarias para mejorar la estimación del efecto radiativo de los aerosoles sobre el clima.

Para más detalle reproducimos a continuación el abstract traducido al castellano:

La profundidad óptica del aerosol (AOD) y el exponente de Ångström (AE) se han calculado en las regiones espectrales del infrarrojo cercano (NIR) y del infrarrojo de onda corta (SWIR) durante un período de un año (mayo de 2019 a mayo de 2020) en el Observatorio de montaña de Izaña (IZO) de los espectros solares infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR). Las mediciones de FTIR de alta resolución se realizaron coincidiendo con las observaciones fotométricas de Cimel CE318-T en el marco de la Red Robótica de Aerosol (AERONET). Se generó un AOD FTIR espectral usando dos enfoques diferentes: mediante la selección de siete microventanas FTIR estrechas (centradas en 1020.90, 1238.25, 1558.25, 1636.00, 2133.40, 2192.00 y 2314.20 nm) con absorción gaseosa atmosférica insignificante, y utilizando la función de respuesta de CE318-AERONET en las bandas casi coincidentes (1020 nm y 1640 nm) para degradar los espectros FTIR de alta resolución. El sistema FTIR se calibró absolutamente mediante un análisis Langley-Plot continuo durante el período de 1 año. Se observó una importante desviación temporal de la constante de calibración como resultado de la exposición ambiental de los espejos ópticos externos del FTIR (tasa de degradación lineal de hasta 1,75% mes-1). La validación cruzada de las bases de datos AERONET-FTIR documenta una excelente concordancia entre ambos productos AOD, con diferencias medias de AOD por debajo de 0,004 y errores de raíz cuadrada media por debajo de 0,006. También se encontró un acuerdo bastante similar entre las bandas convolucionadas de AERONET y FTIR, lo que corrobora la idoneidad de los fotómetros solares de baja resolución para recuperar datos AOD de alta calidad en los dominios NIR y SWIR. Además, estos resultados demuestran que la metodología desarrollada aquí es adecuada para ser aplicada a otros espectrómetros FTIR, como los instrumentos FTIR portátiles y de baja resolución con una cobertura espacial potencialmente mayor. También se examinó la dependencia espectral de AOD para las siete microventanas FTIR, observando un comportamiento de AOD espectralmente plano para partículas de polvo mineral (los aerosoles atmosféricos típicos presentados en IZO). En este artículo se obtuvo un valor medio de EA de 0,53 ± 0,08 para el polvo mineral puro en el rango espectral de 1020 a 2314 nm. Una validación cruzada posterior con el paquete MOPSMAP (propiedades ópticas modeladas de conjuntos de partículas de aerosol) ha asegurado la confiabilidad del conjunto de datos FTIR, con valores de EA entre 0.36 y 0.60 para un contenido típico de polvo mineral en IZO de 100 cm-3 y agua. -contenido de partículas solubles (WASO) entre 600 y 6000 cm − 3. Se estima que la nueva base de datos generada en este estudio es la primera serie temporal a largo plazo (1 año) de propiedades de aerosoles generadas de manera consistente en los rangos NIR y SWIR de la espectrometría FTIR terrestre. Como consecuencia, los resultados presentados aquí proporcionan una herramienta muy prometedora para la validación y posterior mejora de los productos de aerosoles satelitales, así como para mejorar la sensibilidad a las partículas grandes de las bases de datos existentes, necesarias para mejorar la estimación del efecto radiativo de los aerosoles sobre el clima. . Ver texto completo


Keywords: profundidad óptica de aerosol; espectrometría de infrarrojos por transformada de Fourier; aerosoles atmosféricos; teledetección infrarroja