Internal consistency in the Odin stratospheric ozone products

摘要

The two independent instruments on the Odin satellite, the Optical Spectrograph and Infrared Imaging System (OSIRIS) and the Sub-Millimetre Radiometer (SMR) produce atmospheric profiles of various atmospheric species including stratospheric ozone. Comparisons are made between OSIRIS version 3.0 and SMR version 2.1 ozone data to evaluate the consistency of the Odin ozone data sets. Results show good agreement between OSIRIS and SMR in the range 25-40 km, where systematic differences are less than 15% for all latitudes and seasons. Larger systematic differences are seen below 25 km, which can be explained by the increase of various error sources and lower signals. The random differences are between 20-30% in the middle stratosphere. Differences between Odin up-scans and down-scans or AM and PM are insignificant in the middle stratosphere. Furthermore, there is little variation from year to year, but a slight positive trend in the differences (OSIRIS minus SMR) of 0.045 ppmv/year at 30 km over validation period (2002-2006). The fact that the two fundamentally different measurement techniques, (absorption spectroscopy of scattering sunlight and emission measurements in the sub-millimetre region) agree so well, provides confidence in the robustness of both techniques.PACS Nos.: 92.60.Hd, 92.75.Rs, 95.55.Fw, 95.55.JzLes deux instruments indépendants du satellite Odin, le spectrographe optique avec le système d'imagerie infrarouge (OSIRIS), ainsi que le radiomètre sous-millimétrique (SMR) produisent des profils de différents composants atmosphériques, incluant l'ozone stratosphérique. Nous comparons les données d'ozone entre OSIRIS v3,0 et SMR v2,1, de façon à vérifier la cohérence des données du satellite Odin pour l'ozone. Les résultats montrent un bon accord entre OSIRIS et SMR dans la région 25-40 km d'altitude, où les différences systématiques sont plus petites que 15% pour toutes les lattitudes et saisons. De plus grandes différences systématiques apparaissent sous 25 km, que nous pouvons expliquer par l'augmentation des différentes sources d'erreur et par le faible niveau du signal. Des différences aléatoires apparaissent entre 20-30% dans la stratosphère moyenne. Les différences entre les balayages vers le haut et vers le bas de Odin ou entre AM et PM ne sont pas significatives dans la stratosphère moyenne. De plus, il y a peu de variation d'une année à l'autre, mais une légère tendance croissante de la différence (OSIRIS moins SMR) de 0,045 ppmv/année à 30 km sur la période de validation 2002-2006. Le fait que deux techniques de mesure fondamentalement différentes (spectroscopie d'absorption de la lumière solaire diffusée et la mesure d'émission dans le domaine sous-millimétrique) soient en si bon accord nous rend confiants de la fiabilité des deux méthodes.[Traduit par la Rédaction]