OMI-ASAP Validaton of Ozone Monitoring Instrument (OMI) Ground UV Products (OMI-ASAP)

Die Erstellung von hochqualitativen Karten der ultravioletten Bestrahlungsstärke am Erdboden (UV-Karten) ist nur mit Hilfe von Satelliteninformationen und Satellitendaten möglich. Das hier vorgeschlagene Projekt beschäftigt sich mit der Validierung der UV-Karten, die mit Hilfe der Daten des OMI Instruments des NASA EOS AURA Satelliten erstellt werden. Dieses Projekt steht in enger Verbindung mit dem ESA Projekt “Validation of OMI products over Europe with ground-based UV instruments”. Das Projekt soll einerseits das Erzielen von hochqualitativen Ergebnissen im Rahmen des ESA Projekts gewährleisten. Anderseits lässt das Projekt eine Vertiefung in manchen wichtigen Detailfragen zu. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts sind 4 Arbeitspakete definiert. Diese werden in chronologischer Reihenfolge erwähnt und starten mit einer allgemeinen Validierung der OMI invertierten UV Karten. Im Rahmen der Arbeitpakete 2 bis 4 finden die Detailstudien statt, die für die Genauigkeit der UV Bestimmung von grundsätzlicher Bedeutung sind. Im Arbeitspaket 1 werden die UV-Karten mit Hilfe der Daten des europäischen UV-Messnetzes validiert. Mit Hilfe dieser Validierung können erste Schlussfolgerungen über die Genauigkeit der OMI UV-Algorithmen gemacht werden. Wegen seiner komplexen sehr inhomogenen Struktur ist die Bestimmung der Karten der ultravioletten Bestrahlungsstärke am Erdboden mit Hilfe von Satellitendaten in Österreich eine besondere Herausforderung. Die ausgeprägte Topographie, die in urbanen Gebieten regional erhöhte Umweltverschmutzung, die sehr inhomogene Bodennutzung und stark schwankenden Bodenreflexion (vor allem durch Schneebedeckung) haben Österreich für die in den Arbeitspaketen 2, 3 und 4 vorgeschlagenen Studien geradezu prädestiniert. Die Daten von 12 Stationen in Seehöhen zwischen 150 und 3000 m des UVB Messnetzes in Österreich werden im Arbeitspaket 2 nach einer eingehenden Qualitätskontrolle mit den OMI bestimmten UV Werten verglichen. Um die natürliche Variabilität des UV Indexes innerhalb der Fläche eines Pixels (13x 24 km²) zu untersuchen, wird eine spezielle Messkampagne durchgeführt. An fünf sich im selben OMI Pixel befindenden Stationen werden mit fünf identischen tragbaren Breitbandgeräten Messungen der erythemwirksamen Strahlung durchgeführt. Im Arbeitspaket 3 werden spezielle Untersuchungen der Daten durchgeführt werden, um den Einfluß der troposphärischen Gase Ozon, SO2, NO2 und der Aerosole auf die Bestimmungsgenauigkeit der (Satelliten bestimmten) UV Strahlung zu untersuchen. Im Arbeitspaket 4 soll der Einfluss der Inhomogenität eines Pixels auf die Representativität der für einen Pixel bestimmten UV-Strahlung sowie auf die Bestimmungsgenauigkeit der UV-Intensität untersucht werden. Besonderes Augenmerk wird auf den Einfluss der Topographie, den Einfluss von Albedoinhomogenitäten und Inhomogenitäten des Bodentypus gelegt werden. Diesbezüglich werden Lösungen zur Verbesserung der UV Bestimmung mit Hilfe von 3-dimensionalen Strahlungsübertragungsmodellsimulationen angeboten werden.