Sentinel-5P OFFL CH4: Offline Methane

COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4
זמינות קבוצת הנתונים
2019-02-08T08:13:16Z–2026-10-12T16:19:50Z
מפיק קבוצת הנתונים
קטע קוד ל-Earth Engine
ee.ImageCollection("COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4")
מרווח הזמן בין כל אחזור של נתונים עדכניים
יומיים
תגים
atmosphere climate copernicus esa eu knmi methane s5p sentinel sron tropomi

תיאור

OFFL/L3_CH4

קבוצת הנתונים הזו מספקת תמונות אופליין ברזולוציה גבוהה של ריכוזי מתאן.

מתאן (CH4) הוא הגורם השני בחשיבותו, אחרי פחמן דו-חמצני (CO2), להגברת אפקט החממה כתוצאה מפעילות אנושית. כשלושה רבעים מפליטות המתאן הן אנתרופוגניות, ולכן חשוב להמשיך את התיעוד של המדידות שמבוססות על נתונים מלוויינים. מטרת TROPOMI היא לספק ריכוזי CH4 בעמודה עם רגישות גבוהה לפני השטח של כדור הארץ, כיסוי מרחבי-זמני טוב ודיוק מספיק כדי לאפשר מידול הפוך של מקורות וכיורים. החיישן TROPOMI משתמש במידע על ספיגה מרצועת החמצן A ‏(760 ננומטר) ומהטווח הספקטרלי של SWIR כדי לעקוב אחרי כמויות המתאן (CH4) באטמוספירה של כדור הארץ. מידע נוסף

נכון לעכשיו, אלה בעיות ידועות באיכות הנתונים שלא נכללות בדגלי האיכות, וכדאי לזכור אותן כשבודקים את מוצר המתאן וגם את תוצאות האימות הראשוניות. פרטים נוספים זמינים באתר של MPC VDAF.

סינון לפי qa_value < 0.5 לא מסיר את כל הפיקסלים שנחשבים לבעייתיים. עדיין יש כמה פיקסלים עם ריכוזי מתאן נמוכים מדי:

  • במעברים בודדים של TROPOMI מעל כדור הארץ אפשר לראות פסים של ערכי CH4 שגויים בכיוון הטיסה.

  • לא כל הפיקסלים מעל מים יבשתיים מסוננים.

  • אי-הוודאות לגבי XCH4 מבוססת רק על דיוק המדידה הבודדת בגלל רעש במדידה. באפליקציות שדורשות הערכת אי-ודאות כוללת, אנחנו מציעים להכפיל את השגיאה שסופקה בפקטור 2, שמשקף את הפיזור של שגיאות מדידה בודדות באימות של TCCON.

  • הנתונים שקודמים לנובמבר 2021 מספקים רק נתוני XCH4 מעל היבשה. אחרי התאריך הזה נוספו תצפיות על נצנוץ באוקיינוס.

  • אין נתונים בין 26 ביולי 2022 ל-31 באוגוסט 2022 בגלל הפסקה זמנית בשירות של הספק.

מוצר OFFL L3

כדי ליצור את מוצרי ה-OFFL L3 שלנו, אנחנו מוצאים את האזורים שיש בהם נתונים בתוך התיבה התוחמת (bounding box) של המוצר עם פקודה כזו:

harpconvert --format hdf5 --hdf5-compression 9
-a 'CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_validity>50;derive(datetime_stop {time})'
S5P_OFFL_L2__CH4____20190223T202409_20190223T220540_07072_01_010202_20190301T221106.nc
grid_info.h5

לאחר מכן, אנחנו ממזגים את כל הנתונים לפסיפס אחד גדול (ערך ממוצע באזור נתון של פיקסלים עם ערכים שונים בזמנים שונים). מהפסיפס אנחנו יוצרים קבוצה של משבצות שמכילות נתוני רסטר שעברו תיקון גיאומטרי (orthorectified).

דוגמה להפעלה של harpconvert על משבצת אחת: harpconvert --format hdf5 --hdf5-compression 9 -a 'CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_validity>50; derive(datetime_stop {time}); bin_spatial(2001, 50.000000, 0.01, 2001, -120.000000, 0.01); keep(CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air, aerosol_height, aerosol_optical_depth, sensor_azimuth_angle, sensor_zenith_angle, solar_azimuth_angle, solar_zenith_angle)' S5P_OFFL_L2__CH4____20190223T202409_20190223T220540_07072_01_010202_20190301T221106.nc output.h5

Sentinel-5 Precursor

‫Sentinel-5 Precursor הוא לוויין ששיגרה סוכנות החלל האירופית ב-13 באוקטובר 2017 כדי לעקוב אחרי זיהום האוויר. החיישן שנמצא בלוויין נקרא בדרך כלל Tropomi ‏(TROPOspheric Monitoring Instrument - מכשיר מעקב טרופוספירי).

לכל קבוצות הנתונים של S5P, מלבד CH4, יש שתי גרסאות: כמעט בזמן אמת (NRTI) ואופליין (OFFL). הקבוצה ‫CH4 זמינה רק בגרסת OFFL. נכסי ה-NRTI מכסים שטח קטן יותר מנכסי ה-OFFL, אבל מופיעים מהר יותר אחרי איסוף הנתונים. נכסי OFFL מכילים נתונים ממסלול אחד (שמכיל נתונים רק ממחצית אחת של כדור הארץ, כי המחצית השנייה חשוכה).

בגלל רעש בנתונים, לעיתים קרובות רואים ערכים שליליים של חתכים אנכיים, במיוחד מעל אזורים נקיים או במקרים של פליטות SO2 נמוכות. מומלץ לא לסנן את הערכים האלה, מלבד חריגים שחשודים כטעות, כלומר חתכים אנכיים שנמוכים מ-‎0.001 mol/m^2.

הנתונים המקוריים של Sentinel 5P ברמה 2 (L2) מקובצים לפי זמן, ולא לפי קו הרוחב/קו האורך. כדי שאפשר יהיה להטמיע את הנתונים ב-Earth Engine, כל מוצר Sentinel 5P ברמה 2 מומר לרמה 3, תוך שמירה על רשת אחת לכל מסלול (כלומר, אין צבירת נתונים בין מוצרים).

מוצרי מקור שנמצאים משני צידי האנטימרידיאן מוטמעים כשני נכסים של Earth Engine, עם הסיומת ‎_1 והסיומת ‎_2.

ההמרה ל-L3 מתבצעת דרך הכלי harpconvert באמצעות הפעולה bin_spatial. נתוני המקור מסוננים כדי להסיר פיקסלים עם ערכי בקרת איכות שקטנים מ:

  • ‫80% ל-AER_AI
  • ‫75% לרצועה tropospheric_NO2_column_number_density של NO2
  • ‫50% לכל קבוצות הנתונים האחרות מלבד O3 ו-SO2

המוצר O3_TCL מוטמע ישירות (בלי להריץ את harpconvert).

תחום תדרים

תחום תדרים

גודל הפיקסל: 1,113.2 מטרים (כל הרצועות)

שם יחידות מינימום מקסימום גודל הפיקסל תיאור
CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air שבר מולי 1285* 2405* ‫1,113.2 מטרים

יחס הערבוב של מתאן באוויר יבש, ממוצע של עמודה, בחלקים למיליארד
aerosol_height m 906* 11251* ‫1113.2 מטרים

פרמטר גובה האירוסול באחזור CH4
aerosol_optical_depth 0.00032* 0.2405* ‫1,113.2 מטרים

עובי אופטי של אירוסולים בתחום הגלים הקצרים של האינפרא-אדום
sensor_azimuth_angle deg ‎-180* ‫180* ‫1113.2 מטרים

זווית האזימוט של הלוויין במיקום הפיקסל על הקרקע (WGS84). הזווית נמדדת מזרחה מהצפון.
sensor_zenith_angle deg 1* 60* ‫1,113.2 מטרים

זווית האזימוט של הלוויין במיקום הפיקסל על הקרקע (WGS84). הזווית נמדדת מהאנך.
solar_azimuth_angle מעלות ‎-180* ‫180* ‫1113.2 מטרים

זווית האזימוט של השמש במיקום הפיקסל על הקרקע (WGS84). הזווית נמדדת מזרחה מהצפון.
solar_zenith_angle deg 6* 70* ‫1113.2 מטרים

זווית האזימוט של הלוויין במיקום הפיקסל על הקרקע (WGS84). הזווית נמדדת מהאנך.
CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_bias_corrected שבר מולרי 1295* 2432* ‫1,113.2 מטרים

יחס הערבוב של מתאן באוויר יבש, ממוצע לעמודה, בחלקים למיליארד, מתוקן לפי אלבדו של פני השטח
CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air_uncertainty שבר מולרי 0* 10* ‫1,113.2 מטרים

חוסר ודאות לגבי יחס הערבוב של מתאן באוויר יבש בממוצע בעמודה (שגיאה של סטיית תקן אחת)
* ערך מינימלי או מקסימלי משוער

מאפייני תמונה

מאפייני תמונה

שם סוג תיאור
ALGORITHM_VERSION STRING0

גרסת האלגוריתם שמשמשת כדי לעבד את הנתונים ברמה 2. הגרסה הזו אינה תלויה במעבד (ה-framework), וזאת כדי להתאים ללוחות הזמנים של השקות המוצרים השונים.
BUILD_DATE STRING

התאריך, במילישניות מאז 1 בינואר 1970, שבו נוצרה התוכנה ששימשה לעיבוד של L2.
HARP_VERSION INT

הגרסה של הכלי HARP ששימשה להעברת נתוני ה-L2 לרשת של מוצר L3.
INSTITUTION STRING

המוסד שבו בוצע עיבוד הנתונים מ-L1 ל-L2.
L3_PROCESSING_TIME INT

התאריך, במילישניות מאז 1 בינואר 1970, שבו Google עיבדה את נתוני L2 ל-L3 באמצעות harpconvert.
LAT_MAX DOUBLE

קו הרוחב המקסימלי של הנכס (במעלות).
LAT_MIN DOUBLE

קו הרוחב המינימלי של הנכס (במעלות).
LON_MAX DOUBLE

קו האורך המקסימלי של הנכס (במעלות).
LON_MIN DOUBLE

קו האורך המינימלי של הנכס (במעלות).
ORBIT INT

מספר המסלול של הלוויין בזמן איסוף הנתונים.
PLATFORM STRING

שם הפלטפורמה שאספה את הנתונים.
PROCESSING_STATUS STRING

סטטוס העיבוד של המוצר ברמה הגלובלית, שמבוסס בעיקר על הזמינות של נתוני קלט נוספים. הערכים האפשריים הם Nominal ו-Degraded.
PROCESSOR_VERSION STRING

גרסת התוכנה ששימשה לעיבוד L2, כמחרוזת בפורמט "major.minor.patch".
PRODUCT_ID STRING

המזהה של מוצר ה-L2 ששימש ליצירת הנכס הזה.
PRODUCT_QUALITY STRING

אינדיקטור שמציין אם איכות המוצר נפגמה או לא. הערכים המותרים הם Nominal ו-Degraded.
SENSOR STRING

שם החיישן שאסף את הנתונים.
SPATIAL_RESOLUTION STRING

רזולוציה מרחבית בנקודת הנאדיר. ברוב המוצרים היא 3.5x7 km2, מלבד L2__O3__PR, שבו נעשה שימוש ב-28x21km2, ו-L2__CO____ ו-L2__CH4___, שבהם נעשה שימוש ב-7x7 km2. המאפיין הזה נגזר מהסטנדרט של CCI.
TIME_REFERENCE_DAYS_SINCE_1950 INT

מספר הימים מ-1 בינואר 1950 עד למועד איסוף הנתונים.
TIME_REFERENCE_JULIAN_DAY DOUBLE

היום היוליאני בזמן איסוף הנתונים.
TRACKING_ID STRING

מזהה מזהה ייחודי אוניברסלי (UUID) של קובץ המוצרים ברמה L2.

תנאים והגבלות

תנאים והגבלות

השימוש בנתוני Sentinel כפוף לתנאים ולהגבלות על נתוני Sentinel בתוכנית Copernicus.

סיור עם פלטפורמת Earth Engine

Code Editor (JavaScript)

var collection = ee.ImageCollection('COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4')
  .select('CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air')
  .filterDate('2019-06-01', '2019-07-16');

var band_viz = {
  min: 1750,
  max: 1900,
  palette: ['black', 'blue', 'purple', 'cyan', 'green', 'yellow', 'red']
};

Map.addLayer(collection.mean(), band_viz, 'S5P CH4');
Map.setCenter(0.0, 0.0, 2);

הגדרה של Python

בדף סביבת Python מפורט מידע על API בשפת Python ועל השימוש ב-geemap לפיתוח אינטראקטיבי.

import ee
import geemap.core as geemap

‫Colab (Python)

collection = (
    ee.ImageCollection('COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4')
    .select('CH4_column_volume_mixing_ratio_dry_air')
    .filterDate('2019-06-01', '2019-07-16')
)

band_viz = {
    'min': 1750,
    'max': 1900,
    'palette': ['black', 'blue', 'purple', 'cyan', 'green', 'yellow', 'red'],
}

m = geemap.Map()
m.add_layer(collection.mean(), band_viz, 'S5P CH4')
m.set_center(0.0, 0.0, 2)
m
פתיחה ב-Code Editor
‫OFFL/L3_CH4: קבוצת הנתונים הזו מספקת תמונות אופליין ברזולוציה גבוהה של ריכוזי מתאן. מתאן (CH4) הוא הגורם השני בחשיבותו, אחרי פחמן דו-חמצני (CO2), להגברת אפקט החממה כתוצאה מפעילות אנושית. בערך שלושה רבעים מפליטות המתאן הן אנתרופוגניות, ולכן חשוב להמשיך לתעד את המדידות שמבוססות על לוויינים. המטרה של TROPOMI היא …
COPERNICUS/S5P/OFFL/L3_CH4, atmosphere,climate,copernicus,esa,eu,knmi,methane,s5p,sentinel,sron,tropomi
2019-02-08T08:13:16Z/2026-10-12T16:19:50Z
-90 -180 90 180
Google Earth Engine