Published February 22, 2021 | Version v1
Publication Open

Evaluation of Antarctic Ozone Profiles derived from OMPS-LP by using Balloon-borne Ozonesondes

Creators

  • 1. Universidad de Santiago de Chile
  • 2. Stanford University
  • 3. Universidad de Magallanes
  • 4. National Meteorological Service
  • 5. Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial
  • 6. Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales
  • 7. Dirección de Investigación y Desarrollo
  • 8. Leibniz University Hannover
  • 9. Universidad Bernardo O'Higgins
  • 10. University of Chile
  • 11. Agencia Estatal de Meteorología
  • 12. Northwest Research Associates

Description

Abstract Predicting radiative forcing due to Antarctic stratospheric ozone recovery requires detecting changes in the ozone vertical distribution. In this endeavor, the Limb Profiler of the Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS-LP), aboard the Suomi NPP satellite, has played a key role providing ozone profiles over Antarctica since 2011. Here, we compare ozone profiles derived from OMPS-LP data (version 2.5 algorithm) with balloon-borne ozonesondes launched from 8 Antarctic stations over the period 2012–2020. Comparisons focus on the layer from 12.5 to 27.5 km and include ozone profiles retrieved during the Sudden Stratospheric Warming (SSW) event registered in Spring 2019. We found that, over the period December-January–February-March, the root mean square error ( RMSE ) tends to be larger (about 20%) in the lower stratosphere (12.5–17.5 km) and smaller (about 10%) within higher layers (17.5–27.5 km). During the ozone hole season (September–October–November), RMSE values rise up to 40% within the layer from 12.5 to 22 km. Nevertheless, relative to balloon-borne measurements, the mean bias error of OMPS-derived Antarctic ozone profiles is generally lower than 0.3 ppmv, regardless of the season.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتطلب التنبؤ بالتأثير الإشعاعي بسبب استرداد الأوزون الستراتوسفيري في أنتاركتيكا اكتشاف التغيرات في التوزيع الرأسي للأوزون. في هذا المسعى، لعب محلل الأطراف لرسم خرائط الأوزون وجناح الملامح (OMPS - LP)، على متن القمر الصناعي Suomi NPP، دورًا رئيسيًا في توفير ملفات تعريف الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية منذ عام 2011. هنا، نقارن ملفات تعريف الأوزون المستمدة من بيانات OMPS - LP (خوارزمية الإصدار 2.5) مع مسابير الأوزون المحمولة بالبالونات التي تم إطلاقها من 8 محطات في القارة القطبية الجنوبية خلال الفترة 2012–2020. تركز المقارنات على الطبقة من 12.5 إلى 27.5 كم وتشمل ملفات تعريف الأوزون التي تم استردادها خلال حدث الاحترار الستراتوسفيري المفاجئ (SSW) المسجل في ربيع عام 2019. وجدنا أنه خلال الفترة من ديسمبر إلى يناير - فبراير - مارس، يميل متوسط خطأ الجذر التربيعي ( RMSE ) إلى أن يكون أكبر (حوالي 20 ٪) في طبقة الستراتوسفير السفلى (12.5-17.5 كم) وأصغر (حوالي 10 ٪) داخل الطبقات العليا (17.5–27.5 كم). خلال موسم ثقب الأوزون (سبتمبر - أكتوبر - نوفمبر)، ترتفع قيم RMSE إلى 40 ٪ داخل الطبقة من 12.5 إلى 22 كم. ومع ذلك، بالنسبة للقياسات المحمولة بالبالون، فإن متوسط خطأ التحيز في ملامح الأوزون المستمدة من OMPS في أنتاركتيكا أقل عمومًا من 0.3 جزء في المليون، بغض النظر عن الموسم.

Translated Description (French)

Résumé Prédire le forçage radiatif dû à la récupération de l'ozone stratosphérique de l'Antarctique nécessite de détecter les changements dans la distribution verticale de l'ozone. Dans cette entreprise, le Limb Profiler de l'Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS-LP), à bord du satellite Suomi NPP, a joué un rôle clé en fournissant des profils d'ozone sur l'Antarctique depuis 2011. Ici, nous comparons les profils d'ozone dérivés des données OMPS-LP (algorithme de la version 2.5) avec les sondes d'ozone en ballon lancées à partir de 8 stations antarctiques sur la période 2012–2020. Les comparaisons se concentrent sur la couche de 12,5 à 27,5 km et incluent les profils d'ozone récupérés lors de l'événement de réchauffement stratosphérique soudain (SSW) enregistré au printemps 2019. Nous avons constaté que, sur la période décembre-janvier-février-mars, l'erreur quadratique moyenne (EMSR) tend à être plus grande (environ 20 %) dans la basse stratosphère (12,5-17,5 km) et plus petite (environ 10 %) dans les couches supérieures (17,5-27,5 km). Pendant la saison des trous d'ozone (septembre-octobre-novembre), les valeurs RMSE augmentent jusqu'à 40% dans la couche de 12,5 à 22 km. Néanmoins, par rapport aux mesures en ballon, l'erreur de biais moyenne des profils d'ozone antarctique dérivés de l'OMPS est généralement inférieure à 0,3 ppmv, quelle que soit la saison.

Translated Description (Spanish)

Resumen La predicción del forzamiento radiativo debido a la recuperación del ozono estratosférico antártico requiere detectar cambios en la distribución vertical del ozono. En este esfuerzo, el perfilador de extremidades de Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS-LP), a bordo del satélite Suomi NPP, ha desempeñado un papel clave al proporcionar perfiles de ozono sobre la Antártida desde 2011. Aquí, comparamos los perfiles de ozono derivados de los datos de OMPS-LP (algoritmo de la versión 2.5) con ozonosondas transportadas por globo lanzadas desde 8 estaciones antárticas durante el período 2012–2020. Las comparaciones se centran en la capa de 12,5 a 27,5 km e incluyen los perfiles de ozono recuperados durante el evento de calentamiento estratosférico repentino (SSW) registrado en la primavera de 2019. Encontramos que, durante el período diciembre-enero-febrero-marzo, el error cuadrático medio ( RMSE ) tiende a ser mayor (alrededor del 20%) en la estratosfera inferior (12,5-17,5 km) y menor (alrededor del 10%) dentro de las capas superiores (17,5-27,5 km). Durante la temporada de agujeros de ozono (septiembre-octubre-noviembre), los valores de RMSE suben hasta un 40% dentro de la capa de 12,5 a 22 km. Sin embargo, en relación con las mediciones en globo, el error de sesgo medio de los perfiles de ozono antártico derivados de OMPS es generalmente inferior a 0,3 ppmv, independientemente de la temporada.

Files

s41598-021-81954-6.pdf.pdf

Files (4.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:42e0c3de6027460a34a5f99fca81b6db
4.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم ملامح الأوزون في أنتاركتيكا المستمدة من OMPS - LP باستخدام مسابير الأوزون المحمولة بالبالونات
Translated title (French)
Évaluation des profils d'ozone antarctique dérivés de l'OMPS-LP à l'aide d'ozonesondes embarquées dans des ballons
Translated title (Spanish)
Evaluación de los perfiles de ozono antártico derivados de OMPS-LP mediante el uso de ozonosondas transportadas por globo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3130324716
DOI
10.1038/s41598-021-81954-6

Is supplement to
https://openalex.org/W3170451781 (Other)
https://openalex.org/W3088259924 (Other)
https://openalex.org/W2332386619 (Other)
https://openalex.org/W2282025873 (Other)
https://openalex.org/W223119372 (Other)
https://openalex.org/W2111456256 (Other)
https://openalex.org/W2016783695 (Other)
https://openalex.org/W1995953478 (Other)
https://openalex.org/W1969505269 (Other)
https://openalex.org/W118822413 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1515573316
  • https://openalex.org/W1558106427
  • https://openalex.org/W1892260413
  • https://openalex.org/W1910314236
  • https://openalex.org/W1966269167
  • https://openalex.org/W1969164414
  • https://openalex.org/W1996755619
  • https://openalex.org/W2004930136
  • https://openalex.org/W2011301426
  • https://openalex.org/W2011565179
  • https://openalex.org/W2011610094
  • https://openalex.org/W2015175770
  • https://openalex.org/W2030345657
  • https://openalex.org/W2049525049
  • https://openalex.org/W2054142728
  • https://openalex.org/W2054582084
  • https://openalex.org/W2055629797
  • https://openalex.org/W2055698954
  • https://openalex.org/W2055956082
  • https://openalex.org/W2065856729
  • https://openalex.org/W2069290968
  • https://openalex.org/W2076793138
  • https://openalex.org/W2084990123
  • https://openalex.org/W2096053042
  • https://openalex.org/W2098692066
  • https://openalex.org/W2099401898
  • https://openalex.org/W2108165704
  • https://openalex.org/W2114245860
  • https://openalex.org/W2122629187
  • https://openalex.org/W2123111857
  • https://openalex.org/W2127400912
  • https://openalex.org/W2131696721
  • https://openalex.org/W2135327219
  • https://openalex.org/W2135787652
  • https://openalex.org/W2141400603
  • https://openalex.org/W2145104212
  • https://openalex.org/W2149740632
  • https://openalex.org/W2157168938
  • https://openalex.org/W2159336382
  • https://openalex.org/W2161578879
  • https://openalex.org/W2468673805
  • https://openalex.org/W2607030186
  • https://openalex.org/W2607168826
  • https://openalex.org/W2749299708
  • https://openalex.org/W2754901818
  • https://openalex.org/W2781125263
  • https://openalex.org/W2794453475
  • https://openalex.org/W2904441986
  • https://openalex.org/W2949333077
  • https://openalex.org/W2971752615
  • https://openalex.org/W2980455709
  • https://openalex.org/W2993647785
  • https://openalex.org/W2997107098
  • https://openalex.org/W3000049811
  • https://openalex.org/W3001964040
  • https://openalex.org/W3013709566
  • https://openalex.org/W3031513363