IASI
Main objectives of mission
Cliquez pour modifier le style du
titre du masque
Geophysical variables Vertical resolution
Accuracy
Horizontal
Température profile
Humidity profile
Ozone total amount
CO, CH4,N2O
1 km (low troposphere)
1-2 km (low
sampling
25 km (cloud free)
25 km (cloud free)
25 km (cloud free)
100 km
1 K (cloud free)
10 % (cloud free)
5 % (cloud free)
10 % (cloud free)
• Cliquez pour modifier les styles du texte du
troposphere)
masque Content
integrated
Content
integrated
• Deuxième
niveau
METOP Satellite
The
• system
Troisième niveau
IASI
IASI Instrument
Instrument
• Quatrième niveau
Ground segment EPS
(Eumetsat Polar System)
• Cinquième niveau
Command
Command control
control IASI
IASI
Operational
Operational software
software IASI
IASI
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
IASI
Technical expertise
centre
Cliquez pour modifier le style du
The Instrument
titre du masque
• Cliquez pour modifier les styles du texte du
masque
• Deuxième niveau
It includes an
integrated
• Troisième niveau
Imager (1 km
• Quatrième niveau
resolution to
coregister IASI
• Cinquième niveau
and AVHRR)
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
IASIpour modifier le style du
Cliquez
Main characteristics
titre du masque
Pixel diameter
• Cliquez
Sample
12 km au nadir
pour25modifier
km au nadir les styles du texte du
Field ofmasque
view
± 50°
Spectral range
645 to 2 760 cm-1
• Deuxième niveau
Spectral resolution
0.35 to 0.5 cm-1
• Troisième
Radiometric
resolution niveau
0.25 to 0.5 K
Lifetime
5 years
• Quatrième niveau
Data rate
1.5 megabits per
• Cinquième niveau
second
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
Iasi - 7
IASI
Field of view
Cliquez pour modifier le style du
titre du masque
• Cliquez pour modifier les styles du texte du
masque
• Deuxième niveau
• Troisième niveau
Measurement line
• Quatrième niveau
1 5 v ie ws
• Cinquième niveau
ie
15 v
ws
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
Nadir
Iasi - 7
IASI Data processing
Cliquez pour modifier
Ground le style du
titre du masque
Atmosphere
Thermal
emission
Spectral calibration
Coregistration IASI/AVHRR
Geolocation and dating
Level 1A
Data
0 Data
=
• Cliquez pour level
modifier
les styles du texte du
Atmospheric
spectra
On-board
+
Spectrum
masque
Infrared
images
resampling
Optical
Interferometer Fourier transform
Level 1B
• Deuxième niveau
Data
Sampling and niveau
• Troisième
Acquisition
A/N conversion
Apodization
Analysis of the AVHRR
radiance over the IASI
• Quatrième niveau
pixels
Level 1C
Inverse
• Cinquième
niveau
Data
Fourier transform
Processing
digital
signal
Calibration
with blackbodies
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
Towards the Level 2 data
processing centre
•
IASI Program status
Cliquez pour modifier le style du
IASI = Instrument + Operational software
titre
du
masque
(level1) + Technical Expertise Center
• Cliquez:Inpour
modifier
les styles du texte du
phase
C/D
Instrument
masque
All subsystems delivered and characterized (CDR 03/02)
•
Deuxième
niveau
Delivery of FM1, FM2 in 2002.
• Troisième
niveau
Then
Integration on
METOP
• Quatrième
niveau
• Ground
segment
Level1 OPS Phase
C/D : 02/2002 to 07/2003
•– Cinquième
niveau
– TEC Phase C/D :
08/2002 to 12/2003
• Metop 1 : Launch still planned mid 2005
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
Most recent performances
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titre du masque
Mission radiometric performance in NeDT
0,7
Specification
Typ. 95 K
0,6
100 K
0,4
0,3
0,2
0,1
• Cliquez pour modifier les styles du texte du
masque
• Deuxième niveau
• Troisième niveau
• Quatrième niveau
• Cinquième niveau
Mission radiometric performance in NeDL
0,00006
0
600
0,00005
800
1000
1200
1400
1600
Wave number (cm-1)
1800
2000
Radiometric noise (W/(m2.sr.cm-1))
Radiometric noise (K)
0,5
2200
2400
0,00004
Specification
0,00003
Typ.95K
0,00002
0,00001
0
2400
2450
2500
2550
2600
Wave number (cm-1)
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
2650
2700
2750
2800
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IASI Sounding Science working Group
titre
du
masque
• Set up by CNES and EUMETSAT in 1995
with objective
of providing
the scientific
• Cliquez
pour modifier
les styles
du texte du
preparation
for the IASI mission.
masque
– Advise onniveau
Scientific requirements of IASI
• Deuxième
mission, system, instrument and ground
• Troisième
processingniveau
(requirements for EPS GS)
• Quatrième
niveauof selcted Investigations
– Review progress
• Cinquième
niveau
– Give recommandations
on future work.
• Research subsidized by Eumetsat and CNES
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
ISSWG
Cliquez pour modifier le style du
titre du masque
PIs :
Camy-Peyret, C
Cayla, F.
Rabier, F.
Clerbaux, C
Cunnold, D.
Cuomo, V.
Goldberg, M.
Haigh, J.
Joiner, J.
Knuteson, R.
Le Marshall, J
Perrin, A.
Pick, D.
Rizzi, R.
Saunders, R.W.
Serio, C.
Taylor, J.
Uspensky, A.
LPMA/CNRS
CNES
Meteo France,CNRM
CNRS/SA
School Atmospheric Science
CNR/IMAA
NOAA/NESDIS
Imperial College London
NASA/GSFC
U. Wisconsin, Madison
Bureau of Meteorology
CNRS/LPPM
The Met Office
Universita Bologna
ECMWF
Universita Basilicata
The Met Office
RPA Roshydromet Planeta
Co IS
Collard A.
De Fies, I
Eyre, J.
Jacon, M.
Jacquinet-Husson, N.
Lavanant, L.
Lee,A.C.
Matricardi, M.
Mac Millin, L.
Scott, N.
Strow, L.
Trotsenko, A
Lubrano, A.
Romano, F.
Manozzi, L.
Russell; J.
The Met Office
CNR/IAM Napoli
The Met Office
GSMA
CNRS/LMD
Meteo France, CMS
The Met Office
ECMWF
NOAA/NESDIS
CNRS/LMD
Physics Dpt, Baltimore
Kurchatov Insitute
CNR/IAM Napoli
CNR/IMAAA Potenza
Universita Bologna
Imperial College Londo
• Cliquez pour modifier les styles du texte du
masque
• Deuxième niveau
• Troisième niveau
• Quatrième niveau
• Cinquième niveau
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
Science Plan
Cliquez pour modifier le style du
titre du masque
R e s e a rc h a c tivitie s
R a d ia tive T ra n s fe r
m o d e ls
F irs t p rio rity Is s u e s
A tm osp heric a nd surfa ces
va riab les
1)
3)
L B L m od els
4)
5)
Χ
Χ
F a st m od els
♦
♦
♦
1.
5.
6.
7.
L a nd surfa ce em issivity in IR w indow s
E va lua tion of w ater va por data from d iffer ent
sou rc es.
L a nd skin tem p era ture
T ra cega s da ta ba ses
U p da ted sp ectrosc op y
V alida tion of m odels, cha ra cteriza tio n of
errors.
M etho ds for fa st a nd hyp erfast calculations
(T ra nsm itta nc es, ja cob ia ns, B T )
A c cura cy by c om pa rison w ith L B L
Interc om pa rison- M odel errors.
P erfor m a nc es (R ap idity/a ccuracy).
Imp rovem ent of geop h ysica l clim a tology
Ja cobia ns for clou d c ond itio ns
F orw a rd m o delling in th e M W
• Cliquez pour modifier les styles du texte du
masque
• Deuxième niveau
• Troisième niveau
• Quatrième niveau
• Cinquième niveau
O thers
IA S I In s tru m e n t a n d
in g e s t p ro c e s s es
Χ
V alida tion of instru m ent
sim u la tor
Instru m ent noise
cova ria nce m a trix
P ara m eteriza tion of
IS R F
(1) S pectral signa tures of c lou ds rela ted to the
C lou d detection.
clou d structure.
(2) A pp lica tion of H IR S /M S U to IA S I/A M S U
(3) R ole of A V H R R
(4) IA S I alone a lgorithm s
♦ C lou d detection algorithm .
(5) M etho ds for a na lyz ing A V H R R ra dia nc es in
C lou d ana lysis
th e IA S I p ix el
Χ
Χ
D a ta p re p ro c e s s in g
Χ
Χ
Χ
C lou d clea rin g
R e trie va l o f
g e o p h ys ic a l
p a ra m e te rs
M o n ito rin g a n d
va lid a tio n o f IA S I
d a ta /p ro d u c ts
♦
♦
Interc om pa rison of existin g m ethods
Imp act of clou d detectio n schem es on clou d
clea ring.
(6) D evelop m ent of op era tiona l a lgorithm
♦ D evelop m ent and im provem ent of retrieval
m ethod.
♦ S yner gistic use of other instrum ents
♦ V a lida tion a nd testing in clea r a nd clou dy
co nditions
♦ Interc om pa rison of differ ent retrieval sc hem es.
(sp ec w ith A IR S ).
♦
Instru m ent perfor ma nces.
♦
M onitoring of c or egistration of IA S I w ith
im a gers, IA S I IP SF , qua lity of a ctua l IS R F .
♦
D ata proc essing
♦
M onitoring on ground proc essin g
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
App lications
1) O perational M eteorology.
3) Extension of fast RTM to include tangentlinear and adjoint.
4) Impact studies (O SSE).
5) O ptimal radiance subset for assimilation.
6) M onitoring IASI radiances and retrieva ls by
use of NW P fields.
7) Impact of assimilation of retrieva ls versus
radiance subsets in 3-D or 4-D V AR on
analyses and forecast performa nces. (A IR S)
8) Use of w indow and low tropospheric channels
over land.
9) Plan for assimilation of cloudy radiances in
synergy with AM SU-A.
Χ
G lobal IR radiation budget determination.
Effect of clouds and upper tropospheric
humidity on budget. Indicators for spectral
signature of global cha nge.
10) H eating rate profiles from IASI radiances.
11) C irrus properties
12) G eneration of clim atologies for W V, Total
O zone, CH 4, N2O , Co and C FC + cloud
param eters.
13) Radiative forcing.
14) Aerosol properties.
15) Information content for atmospheric chemistry
(retrievable sp ecies, selection of relevant
cha nnels).
16) Sensitivity to noise, spectral resolution,
cloudiness, temperature/surface
Χ
Use in conjunction with CT M s
Χ
M ethods to study polar ozone destruction,
tropo/stratosphere exchanges, biomass
burning, etc.
Cliquez pour modifier le style du
titre du masque
2) C limate monitoring and
global cha nge.
• Cliquez pour modifier les styles du texte du
masque
• Deuxième niveau
• Troisième niveau
• Quatrième niveau
• Cinquième niveau
3) Atmospheric chemistry
N eed s of direct read
out users
Spectrosco py
Extension of A APP
1. Spectroscopic databases
2. W V continuu m
3. M easurements and modelling
of spectroscopic param eters
O thers
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
Χ
Validation and systematic intercomparison
of existing databases for the stronger
absorbers. Correction
C ombination of ex isting and new data
Χ
Estimates for the spectroscop ic errors
Χ
Laboratory and real atmosp here
Χ
measurements
Improvement of parameterization and
Χ
elaboration of new models
H 2O (w ea k lines positions and intensities,
Χ
w idths,temperature dependence, etc.):
CO 2 : Validation of lines of isotopomers,
Χ
new line shapes for 15 µm
O 3 : temperature dep endence of line
Χ
w idths.
Collision induced sp ectra.
Χ
M easurem ents and m odelling for
Χ
CH 4, H N O 3, C FCs, aerosols
Spectroscopic
Databases
Cliquez
pour modifier
le style du
titre
du
masque
• Exchanges with AIRS group
Cliquez pour modifier
les styles du texte du
•• Improvement
of line characterization
masque
– H20 :Toth, VIRTEM
• Deuxième
niveau
– CO2 :VIRTEM
– Minor gases
• Troisième
niveau
•• Continuum
: CKD models
Quatrième niveau
•• GNLN2
(Hitran
2000), GEISA/IASI2000
Cinquième
niveau
include most recent knowledge
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
LBL Intercomparison Exercice
Cliquez pour modifier le style du
(Tjemkes et al)
titre
du
masque
• Document Performance of current LbL RTMs
• Cliquez
pour modifier
les styles du
texte du
by comparison
with observations
(ARIES,
masque
HIS)
and themselves.
• Deuxième
niveauon www.eumetsat.de
Results available
– good agreement
• Troisième
niveauin between models except in
some specific regions where line mixing, or N2
• Quatrième
niveau
continuum
• Cinquième
– No winnerniveau
– Model errors for IASI now characterized.
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
RTM le style du
Cliquez pourFast
modifier
titre du masque
• 3 approaches:
– RTIASI,
LITMS-FRTM
• Cliquez
pour
modifier les styles du texte du
– 3R : direct radiances calculation
masque
– Neural network
• Deuxième
niveau
•• FIE
: FRTM
intercomparison exercice
Troisième
niveau
(Matricardi, Scott, Strow, McMillin,
• Quatrième niveau
Trotsenko)
• Cinquième niveau
• FRTM must now include clouds
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
Cliquez pour modifier le style du
Simulators
titre du masque
• Groundbased
breadboard
• Cliquez pour
modifier les styles du texte du
– campaigns in 1998, 1999, 2002
masque
• IASI balloon
•– Deuxième
niveau
campaign in 2001 and 2002
(planned for AIRS)
• Troisième
niveau
• ARIES
• Quatrième niveau
• HIS, AERI etc
• Cinquième niveau
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002
Chemistry
Cliquez pour
modifier le style du
Gas traces retrieval important topic of IASI :
titre
du
masque
• Affect Precision/accuracy of soundings
•• Cliquez
Must be included
reproduceles
the full
IASIdu
spectra
pour to
modifier
styles
texte du
• Retrieval
masqueis of a major interest for atmospheric chemistry and
climate
•• Deuxième
Can be used asniveau
tracers in 4D-Var assimilation.
•IASI/METOP
Troisième niveau
offers first operational long term
monitoring niveau
• Quatrième
IASI gives acces to troposphere.
• Cinquième niveau
Potential confirmed for O3 (tropo and strato) , CO,
CH4 and likely for CO2, and N2O climatology
ITSC-12, Lorne (Aus), 26 Feb- 4 Merch 2002