Inversión simultanea de aerosol atmosférico y vapor de agua en columna con el algoritmo de GRASP

Abstract

El vapor de agua y los aerosoles atmosféricos son dos componentes de la atmósfera que influyen en el forzamiento radiativo del sistema Tierra-atmósfera, influyendo al cambio climático de la Tierra. Este trabajo expone una estrategia para obtener propiedades de ambos agentes de forma simultánea. Empleando el módulo de simulación del algoritmo de GRASP (Generalized Retrieval of Atmospheric and Surface Properties), se han simulado las medidas realizadas por un CIMEL CE318 para seis escenarios atmosféricos diferentes. Cada escenario tiene una atmósfera caracterizada por un tipo de aerosol del tipo de quema de biomasa, urbano-industrial o desértico y una diferente cantidad de vapor de agua precipitable. Posteriormente, para dotar a los escenarios de un mayor realismo, se ha realizado una adición de ruido sintético a las medidas simuladas. Una vez se obtienen los escenarios sintéticos con su ruido asociado, se emplea el módulo de inversión numérica de GRASP para obtener los parámetros atmosféricos asociados a cada caso. Para comprobar la fiabilidad del método, se comparan la radiancia, la distribución de tamaños, el albedo de scattering simple y la concentración del vapor de agua en columna de las inversiones con su respectiva atmósfera simulada.

Water vapour and atmospheric aerosols are two components of the atmosphere that influence the radiative forcing of the Earth-atmosphere system, influencing the Earth’s climate change. This work outlines a strategy to obtain properties of both agents simultaneously. Using the simulation module of the GRASP (Generalized Retrieval of Atmospheric and Surface Properties) algorithm, the measurements made by a CIMEL CE318 have been simulated for six different atmospheric scenarios. Each scenario has an atmosphere characterised by an aerosol type: biomass burning, urban-industrial or desert type and a different amount of precipitable water vapour. Subsequently, to make the scenarios more realistic, synthetic noise has been added to the simulated measurements. Once the synthetic scenarios with their associated noise are obtained, the GRASP numerical inversion module is used to obtain the atmospheric parameters associated with each case. To check the reliability of the method, the radiance, size distribution, simple scattering albedo and column water vapour concentration of the inversions are compared with their respective simulated atmosphere.