Sentinel-5P NRTI AER AI: Near Real-Time UV Aerosol Index

COPERNICUS/S5P/NRTI/L3_AER_AI
Dataset-Verfügbarkeit
2018-07-10T11:17:44Z–2025-07-30T07:03:23Z
Dataset-Anbieter
Earth Engine-Snippet
ee.ImageCollection("COPERNICUS/S5P/NRTI/L3_AER_AI")
Wiederholungsintervall
2 Tage
Tags
aai aerosol air-quality atmosphere copernicus esa eu knmi pollution s5p sentinel tropomi uvai

Beschreibung

NRTI/L3_AER_AI

Dieses Dataset enthält hochauflösende Bilder des UV-Aerosolindex (UVAI), auch Absorbing Aerosol Index (AAI) genannt, die nahezu in Echtzeit erstellt werden.

Der AAI basiert auf wellenlängenabhängigen Änderungen der Rayleigh-Streuung im UV-Spektralbereich für ein Wellenlängenpaar. Der Unterschied zwischen der beobachteten und der modellierten Reflexion führt zum AAI. Wenn der AAI positiv ist, deutet dies auf das Vorhandensein von UV-absorbierenden Aerosolen wie Staub und Rauch hin. Es ist nützlich, um die Entwicklung von episodischen Aerosolwolken aus Staubausbrüchen, Vulkanasche und Biomasseverbrennung zu verfolgen.

Die verwendeten Wellenlängen haben eine sehr geringe Ozonabsorption. Im Gegensatz zu Messungen der optischen Aerosoldichte kann der AAI also auch bei Vorhandensein von Wolken berechnet werden. Eine tägliche globale Abdeckung ist daher möglich.

Für dieses L3-Produkt von AER_AI wird der Absorbing Aerosol Index (AAI) anhand von Messungen bei den Wellenlängen 354 nm und 388 nm berechnet.

NRTI L3-Produkt

Für unsere NRTI-Produkte der Stufe 3 verwenden wir harpconvert, um die Daten zu rastern.

Beispiel für den Aufruf von „harpconvert“ für eine Kachel: harpconvert --format hdf5 --hdf5-compression 9 -a 'absorbing_aerosol_index_validity>50;derive(datetime_stop {time}); bin_spatial(2001, 50.000000, 0.01, 2001, -120.000000, 0.01); keep(absorbing_aerosol_index,sensor_altitude,sensor_azimuth_angle, sensor_zenith_angle,solar_azimuth_angle,solar_zenith_angle)' S5P_NRTI_L2__AER_AI_20181113T080042_20181113T080542_05618_01_010200_20181113T083707.nc output.h5

Sentinel-5 Precursor

Sentinel-5 Precursor ist ein Satellit, der am 13. Oktober 2017 von der Europäischen Weltraumorganisation zur Überwachung der Luftverschmutzung gestartet wurde. Der Bordsensor wird häufig als Tropomi (TROPOspheric Monitoring Instrument) bezeichnet.

Alle S5P-Datasets mit Ausnahme von CH4 sind in zwei Versionen verfügbar: Near Real-Time (NRTI) und Offline (OFFL). CH4 ist nur als OFFL verfügbar. Die NRTI-Assets decken eine kleinere Fläche als die OFFL-Assets ab, sind aber schneller verfügbar. Die OFFL-Assets enthalten Daten aus einem einzelnen Orbit. Da die Hälfte der Erde dunkel ist, enthalten sie nur Daten für eine Hemisphäre.

Aufgrund von Rauschen in den Daten werden negative Werte in vertikalen Spalten häufig beobachtet, insbesondere in sauberen Regionen oder bei geringen SO2-Emissionen. Es wird empfohlen, diese Werte nicht zu filtern, außer bei Ausreißern, d. h. bei vertikalen Spalten unter -0,001 mol/m².

Die ursprünglichen Sentinel 5P-Daten der Stufe 2 (L2) werden nach Zeit und nicht nach geografischer Breite/Länge gruppiert. Damit die Daten in Earth Engine aufgenommen werden können, wird jedes Sentinel 5P-L2-Produkt in L3 konvertiert. Dabei wird ein einzelnes Raster pro Umlauf beibehalten. Es erfolgt also keine Aggregation über Produkte hinweg.

Quellprodukte, die sich über den Antimeridian erstrecken, werden als zwei Earth Engine-Assets mit den Suffixen „_1“ und „_2“ aufgenommen.

Die Konvertierung zu L3 erfolgt mit dem Tool harpconvert über den Vorgang bin_spatial. Die Quelldaten werden gefiltert, um Pixel mit QA-Werten unter dem folgenden Wert zu entfernen:

  • 80% für AER_AI
  • 75% für das Band „tropospheric_NO2_column_number_density“ von NO2
  • 50% für alle anderen Datasets außer O3 und SO2

Das O3_TCL-Produkt wird direkt aufgenommen (ohne harpconvert auszuführen).

Bänder

Pixelgröße
1113,2 Meter

Bänder

Name Einheiten Min. Max. Pixelgröße Beschreibung
absorbing_aerosol_index –25* 39* Meter

Ein Maß für die Häufigkeit von Aerosolen in der Atmosphäre.

Der UVAI-Index basiert auf dem spektralen Kontrast im ultravioletten (UV) Spektralbereich für ein bestimmtes Wellenlängenpaar. Die Differenz zwischen der beobachteten und der modellierten Reflexion ergibt einen Residualwert. Wenn dieser Restwert positiv ist, deutet dies auf das Vorhandensein von UV-absorbierenden Aerosolen wie Staub und Rauch hin. Er wird oft als Absorbing Aerosol Index (AAI) bezeichnet. Wolken führen zu Residualwerten, die nahe null liegen. Stark negative Residualwerte können auf das Vorhandensein von nicht absorbierenden Aerosolen wie Sulfataerosolen hinweisen.

Im Gegensatz zu satellitenbasierten Messungen der optischen Dicke von Aerosolen kann der AAI auch bei Vorhandensein von Wolken berechnet werden, sodass eine tägliche, globale Abdeckung möglich ist. Das ist ideal, um die Entwicklung von episodischen Aerosolwolken zu verfolgen, die aus Wüstenstaub, Asche aus Vulkanausbrüchen und Rauch aus der Verbrennung von Biomasse bestehen.

Weitere Informationen finden Sie im ATBD.

sensor_altitude m 828543* 856078* Meter

Höhe des Satelliten in Bezug auf den geodätischen Sub-Satelliten-Punkt (WGS84).

sensor_azimuth_angle Grad –180* 180* Meter

Azimutwinkel des Satelliten am Bodenpixelstandort (WGS84); Winkel wird östlich von Norden gemessen.

sensor_zenith_angle Grad 0,09* 67* Meter

Zenitwinkel des Satelliten an der Position des Bodenpixels (WGS84); Winkel, der von der Vertikalen aus gemessen wird.

solar_azimuth_angle Grad –180* 180* Meter

Azimutwinkel der Sonne am Bodenpixel (WGS84); Winkel wird östlich von Norden gemessen.

solar_zenith_angle Grad 8* 88* Meter

Zenitwinkel des Satelliten an der Position des Bodenpixels (WGS84); Winkel, der von der Vertikalen aus gemessen wird.

* geschätzter Mindest- oder Höchstwert

Bildattribute

Bildeigenschaften

Name Typ Beschreibung
ALGORITHM_VERSION STRING

Die in der L2-Verarbeitung verwendete Algorithmusversion. Sie ist unabhängig von der Prozessorversion (Framework), um unterschiedlichen Release-Zeitplänen für verschiedene Produkte Rechnung zu tragen.

BUILD_DATE STRING

Das Datum, ausgedrückt als Millisekunden seit dem 1. Januar 1970, an dem die Software für die Verarbeitung auf L2-Ebene erstellt wurde.

HARP_VERSION INT

Die Version des HARP-Tools, mit dem die L2-Daten in ein L3-Produkt gerastert wurden.

EINRICHTUNG STRING

Die Institution, in der die Datenverarbeitung von L1 zu L2 durchgeführt wurde.

L3_PROCESSING_TIME INT

Das Datum, ausgedrückt in Millisekunden seit dem 1. Januar 1970, an dem Google die L2-Daten mit harpconvert in L3 umgewandelt hat.

LAT_MAX DOUBLE

Der maximale Breitengrad des Assets (in Grad).

LAT_MIN DOUBLE

Der minimale Breitengrad des Assets (Grad).

LON_MAX DOUBLE

Der maximale Längengrad des Assets (in Grad).

LON_MIN DOUBLE

Der minimale Längengrad des Assets (Grad).

ORBIT INT

Die Orbitnummer des Satelliten, als die Daten erfasst wurden.

PLATTFORM STRING

Name der Plattform, auf der die Daten erhoben wurden.

PROCESSING_STATUS STRING

Der Verarbeitungsstatus des Produkts auf globaler Ebene, hauptsächlich basierend auf der Verfügbarkeit von zusätzlichen Eingabedaten. Mögliche Werte sind „Nominal“ und „Degraded“.

PROCESSOR_VERSION STRING

Die Version der für die Verarbeitung auf L2 verwendeten Software als String im Format „major.minor.patch“.

PRODUCT_ID STRING

Die ID des L2-Produkts, das zum Generieren dieses Assets verwendet wurde.

PRODUCT_QUALITY STRING

Gibt an, ob die Produktqualität beeinträchtigt ist. Zulässige Werte sind „Degraded“ und „Nominal“.

Sensor STRING

Name des Sensors, mit dem die Daten erfasst wurden.

SPATIAL_RESOLUTION STRING

Räumliche Auflösung im Nadir. Bei den meisten Produkten ist das 3.5x7 km2, mit Ausnahme von L2__O3__PR, wo 28x21km2 verwendet wird, sowie L2__CO____ und L2__CH4___, wo jeweils 7x7 km2 verwendet wird. Dieses Attribut stammt aus dem CCI-Standard.

TIME_REFERENCE_DAYS_SINCE_1950 INT

Anzahl der Tage seit dem 1. Januar 1950 bis zum Zeitpunkt der Datenerfassung.

TIME_REFERENCE_JULIAN_DAY DOUBLE

Die julianische Tageszahl, an der die Daten erhoben wurden.

TRACKING_ID STRING

UUID für die L2-Produktdatei.

Nutzungsbedingungen

Nutzungsbedingungen

Die Verwendung von Sentinel-Daten unterliegt den Geschäftsbedingungen für Copernicus-Sentinel-Daten.

Earth Engine nutzen

Code-Editor (JavaScript)

var collection = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S5P/NRTI/L3_AER_AI')
  .select('absorbing_aerosol_index')
  .filterDate('2019-06-01', '2019-06-06');

var band_viz = {
  min: -1,
  max: 2.0,
  palette: ['black', 'blue', 'purple', 'cyan', 'green', 'yellow', 'red']
};

Map.addLayer(collection.mean(), band_viz, 'S5P Aerosol');
Map.setCenter(-118.82, 36.1, 5);
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