Sentinel-5P OFFL AER AI: Offline UV Aerosol Index

COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_AER_AI
資料集可用性
2018-07-04T13:34:21Z–2025-09-30T19:03:08Z
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Earth Engine 程式碼片段
ee.ImageCollection("COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_AER_AI")
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標記
aai aerosol air-quality atmosphere copernicus esa eu knmi pollution s5p sentinel tropomi uvai

說明

OFFL/L3_AER_AI

這個資料集提供紫外線氣膠指數 (UVAI) 的離線高解析度圖像,也稱為吸收性氣膠指數 (AAI)。

AAI 是根據一對波長的紫外線光譜範圍內,瑞利散射的波長相關變化計算得出。觀測到的反射率與模擬反射率之間的差異,會導致 AAI 產生差異。如果 AAI 為正值,表示有吸收紫外線的氣膠,例如灰塵和煙霧。有助於追蹤塵暴、火山灰和生物質燃燒等事件造成的氣膠羽流演變。

使用的波長臭氧吸收率極低,因此與氣膠光學厚度測量不同,AAI 可以在有雲的情況下計算。因此,每日全球涵蓋範圍是可行的。

對於這項 L3 AER_AI 產品,吸收性氣膠指數是根據 354 奈米和 388 奈米波長的測量值計算而得。COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_SO2 產品是使用 340 nm 和 380 nm 波長計算吸收性氣膠指數。

OFFL L3 產品

如要製作 OFFL L3 產品,我們會在產品的邊界方塊內,使用類似這樣的指令尋找區域:

harpconvert --format hdf5 --hdf5-compression 9
-a 'absorbing_aerosol_index_validity>50;derive(datetime_stop {time})'
S5P_OFFL_L2__AER_AI_20181030T213916_20181030T232046_05427_01_010200_20181105T210529.nc
grid_info.h5

接著,我們會將所有資料合併成一個大型馬賽克 (針對不同時間可能具有不同值的像素,計算區域平均值)。從鑲嵌畫面中,我們建立一組包含正射校正點陣資料的圖塊。

單一圖塊的 harpconvert 叫用範例: 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_OFFL_L2__AER_AI_20181030T213916_20181030T232046_05427_01_010200_20181105T210529.nc output.h5

Sentinel-5 Precursor

Sentinel-5 Precursor 衛星由歐洲太空總署於 2017 年 10 月 13 日發射,用於監測空氣汙染。機載感應器通常稱為 Tropomi (對流層監測儀器)。

除了 CH4,所有 S5P 資料集都有兩個版本:近乎即時 (NRTI) 和離線 (OFFL)。CH4 僅提供 OFFL 版本。NRTI 資產涵蓋的範圍比 OFFL 資產小,但擷取後出現的速度較快。OFFL 資產包含單一軌道資料 (由於地球有一半處於黑暗狀態,因此只包含單一半球的資料)。

由於資料中存在雜訊,因此在乾淨區域或二氧化硫排放量較低時,通常會觀察到負向垂直資料欄值。建議您不要篩選這些值,但離群值除外,也就是低於 -0.001 mol/m^2 的直向資料欄。

原始的 Sentinel 5P Level 2 (L2) 資料是依時間分組,而非依緯度/經度分組。為將資料擷取至 Earth Engine,每個 Sentinel 5P L2 產品都會轉換為 L3,並保留每個軌道的單一格線 (也就是說,不會彙整產品)。

跨越子午線的來源產品會以兩個 Earth Engine 資產的形式擷取,並加上 _1 和 _2 後置字元。

轉換為 L3 是由 harpconvert 工具使用 bin_spatial 作業完成。系統會篩選來源資料,移除 QA 值小於下列值的像素:

  • AER_AI 80%
  • NO2 的 tropospheric_NO2_column_number_density 頻帶為 75%
  • O3 和 SO2 以外的所有其他資料集:50%

直接擷取 O3_TCL 產品 (不執行 harpconvert)。

頻帶

像素大小
1113.2 公尺

頻帶

名稱 單位 最小值 最大值 像素大小 說明
absorbing_aerosol_index -21* 39* 公尺

測量大氣中氣膠的盛行率。

UVAI 指數是以特定波長對的紫外線 (UV) 光譜範圍內的光譜對比為依據,其中觀察到的反射率與模擬反射率之間的差異會產生殘餘值。如果這個殘差為正值,表示存在吸收紫外線的氣膠,例如灰塵和煙霧,通常稱為吸收性氣膠指數 (AAI)。雲層的殘餘值接近零,而殘餘值大幅為負值可能表示存在非吸收性氣膠,包括硫酸鹽氣膠。

與衛星氣膠光學厚度測量不同,AAI 也能在有雲的情況下計算,因此可提供每日全球涵蓋範圍。這項功能非常適合追蹤由沙漠塵土、火山爆發灰燼和生物質燃燒煙霧組成的間歇性氣膠羽流演變。

詳情請參閱ATBD

sensor_altitude 公尺 828543* 856078* 公尺

衛星相對於大地測量次衛星點 (WGS84) 的高度。

sensor_azimuth_angle deg -180* 180* 公尺

地面像素位置的衛星方位角 (WGS84);角度是從正北方向測量。

sensor_zenith_angle deg 0.098* 66.87* 公尺

衛星在地面像素位置 (WGS84) 的天頂角;測量角度時,請遠離垂直方向。

solar_azimuth_angle deg -180* 180* 公尺

地面像素位置的太陽方位角 (WGS84);角度是從正北方向測量。

solar_zenith_angle deg 8* 88* 公尺

衛星在地面像素位置 (WGS84) 的天頂角;測量角度時,請遠離垂直方向。

* 預估最小或最大值

圖片屬性

圖片屬性

名稱 類型 說明
ALGORITHM_VERSION STRING

L2 處理程序中使用的演算法版本。這與處理器 (架構) 版本不同,可配合不同產品的發布時間表。

BUILD_DATE STRING

軟體建構日期,以自 1970 年 1 月 1 日起的毫秒為單位。這款軟體用於執行 L2 處理。

HARP_VERSION INT

用來將 L2 資料格狀化為 L3 產品的 HARP 工具版本。

INSTITUTION STRING

執行 L1 到 L2 資料處理的機構。

L3_PROCESSING_TIME INT

Google 使用 harpconvert 將 L2 資料處理為 L3 資料的日期,以自 1970 年 1 月 1 日起的毫秒數表示。

LAT_MAX DOUBLE

資產的最高緯度 (以度為單位)。

LAT_MIN DOUBLE

資產的最低緯度 (度)。

LON_MAX DOUBLE

資產的經度上限 (以度為單位)。

LON_MIN DOUBLE

資產的經度下限 (以度為單位)。

ORBIT INT

取得資料時的衛星軌道編號。

PLATFORM STRING

取得資料的平台名稱。

PROCESSING_STATUS STRING

產品在全球層級的處理狀態,主要取決於輔助輸入資料的可用性。可能的值為「Nominal」和「Degraded」。

PROCESSOR_VERSION STRING

用於 L2 處理的軟體版本,格式為「主要.次要.修補程式」的字串。

PRODUCT_ID STRING

用於產生這項資產的 L2 產品 ID。

PRODUCT_QUALITY STRING

指出產品品質是否下降的指標。允許的值為「Degraded」和「Nominal」。

SENSOR STRING

取得資料的感應器名稱。

SPATIAL_RESOLUTION STRING

正下方的空間解析度。除了 L2__O3__PR (使用 28x21km2) 和 L2__CO____L2__CH4___ (皆使用 7x7 km2) 以外,大多數產品都使用 3.5x7 km2。 這項屬性源自 CCI 標準。

TIME_REFERENCE_DAYS_SINCE_1950 INT

從 1950 年 1 月 1 日到取得資料當天的天數。

TIME_REFERENCE_JULIAN_DAY DOUBLE

取得資料時的儒略日數。

TRACKING_ID STRING

L2 產品檔案的 UUID。

使用條款

使用條款

使用 Sentinel 資料時,須遵守《Copernicus Sentinel Data Terms and Conditions》。

使用 Earth Engine 探索

程式碼編輯器 (JavaScript)

var collection = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S5P/OFFL/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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