lidar

MASTER EN TELEDETECCIN. UNIVERSITAT DE VALENCIA. 2013-2014

Procesado de Imgenes

LIDAR (LIght Detection and Ranging)

J. L. Gmez-Amo

E-mail: [email protected]

1. Generalidades

2. Tcnica LIDAR

3. Aplicaciones

4. Misiones espaciales

5. CALIPSO (Ejercicio: procesado de perfiles atmosfericos)

ndice


ndice

1. Generalidades 2. Tcnica LIDAR

3. Aplicaciones




1. Generalidades

LIDAR: Acrnimo en ingls de (Light Detection and Ranging)

- analoga con el RADAR mismo principio de funcionamiento

LIDAR utiliza longitudes de onda UV-VIS-NIR (0.2-2 mm)

RADAR ondas de radio (1-100 m) o microondas (~20 GHz)

SODAR ondas acsticas (~1 kHz)

Sistema de teledeteccin activa


1. Generalidades LIDAR: Desarrollado a principios de los aos 60 (Giorgio Fiocco) Massachusetts Institute of Technology (USA) Originalmente creado para: - la observacin de la Estratosfera y Mesosfera - estudio de las partculas de origen volcnico (estratosfera) Posteriormente - desarrollo muy importante en los ltimos aos - observacin de la atmsfera, como instrumento de investigacin Ultimamente - observaciones rutinarias de la atmsfera (aeropuertos, redes

de observacin climtica ) - altimetra del terreno (topografa) - imagnes en 3D - control de trfico


1. Generalidades

LIDAR atmosfrico

Instrumento de teledeteccin activa para la obtencin de la distribucin vertical de caracteristicas de la atmsfera:

densidad, temperatura y presin

concentracin de componentes atmosfricos (vapor de agua, ozono, CO2, )

caracteristicas de sustancias condensadas suspendidas en el aire (agua, hielo, aerosoles,..)

velocidad y direccin del viento

propagacin de ondas


1. Generalidades Los sistemas LIDAR:

- Tierra (dispositivos fijos o mviles)

- Aerotransportados (aviones, helicpteros, etc..)

- a bordo de satlites o estaciones espaciales


ndice

1. Generalidades

2. Tcnica LIDAR 3. Aplicaciones




2. Tcnica LIDAR La tnica LIDAR se basa en la reflexin de la radiacin electromagntica en un medio (atmsfera) o un objeto (edificios, arboles, suelo). Se emite un impulso electromagntico y se mide el tiempo que tarda en llegar al receptor. El tiempo de retorno da informacin sobre la distancia entre el medio (objeto) y la fuente.

=

2

=

2


2. Tcnica LIDAR

Time

Altitude

Aerosol

layer 2

Aerosol

layer 1 Z1

Z2

Laser beam

Scattered

light

T1=2.Z1/C T2=2.Z2/C

Signal

Time

Rayleigh

scattering

Mie scattering

Noise

level

Emission impulsion

tup tdown

tup + tdown =


Obtencin de informacin del medio a travs de la forma en la que ste refleja la seal LIDAR

2. Tcnica LIDAR


Obtencin de informacin del medio a travs de la forma en la que ste refleja la seal LIDAR

2. Tcnica LIDAR


2. Tcnica LIDAR

Fuente de emisin: emite ondas electromagnticas en una o varias

direccines Receptor: recibe la radiacin reflejada de la zona iluminada por la

fuente de emisin Detector: Transforma la radiacin electromagnetica recibida en una

seal elctrica Procesado: Se almacena la informacin contenida en la seal elctrica

en forma numrica y se elaboran los datos en tiempo real


2. Tcnica LIDAR

Fuente de emisin: Lser a impulsos Energa concentrada y emitida en impulsos muy breves (1 ns-10 s) Permite el clculo de la distancia desde donde procede la radiacin

recibida Radiacin emitida es casi monocromtica (UV-VIS-NIR) Permite identificar claramente en la recepcin cual es la longitud de onda que nos interesa (reduce el ruido de fondo, p.ej. radiacin solar) Radiacin emitida con muy buena colimacin Permite obtener una buena resolucin espacial (detalle) Polarizacin lineal Permite obtener informacin sobre la fase termodinmica del difusor (solido, liquido o gas)


2. Tcnica LIDAR

Fuente de emisin: Lser a impulsos


2. Tcnica LIDAR

Fuente de emisin: Lser a impulsos Parametros fundamentales de la fuente: energia del impulso numero de fotones emitidos Longitud de onda de emisin Frecuencia de repeticin de los impulsos Divergencia del haz lser Polarizacin


2. Tcnica LIDAR

Detector: Sistema ptico (lentes, espejos, filtros, etc.) Telescopio dimetro: mayor superficie de recepcin mayor radiacin recibida


2. Tcnica LIDAR

Detector: Sistema ptico (lentes, espejos, filtros, etc.) Diafragma: Relacionado con el campo de vista del telescopio

FOV(Field of View)


2. Tcnica LIDAR

Detector: Sistema ptico (lentes, espejos, filtros, etc.) Filtros: Dejan pasar solo la componente que nos interesa

(monocromticos, espectrales, polarizadores, etc.)


2. Tcnica LIDAR

Detector: Sistema ptico (lentes, espejos, filtros, etc.) Amplificador y sensor: Aumenta la ganancia de la seal recibida

(Fotomultiplicador, avalanche photo diode)


2. Tcnica LIDAR

la distancia entre el medio difusor y el receptor se obtiene del tiempo que emplea la luz para ir desde el emisor al receptor


2. Tcnica LIDAR

Configuraciones LIDAR: Dependiendo de la longitud de onda de emisin y recepcin LIDAR elstico: La longitud de onda de emisin y recepcin es la misma - Perfil de retrodispersin de aerosoles - Perfil de densidad, presin y temperatura atmosfrica

LIDAR inelstico: La longitud de onda de recepcin es diferente a la de emisin

- Efecto Raman (perfil de extincin de aerosoles y perfil de vapor de agua) - Fluorescencia - Absorcin de gases atmosfricos


2. Tcnica LIDAR

Rayleigh Scattering Mie Scattering

Elastic Interactions

>> d Rayleigh = C/4 ~ d Mie = C/a

Inelastic Interactions

Interaction with the quantized vibrational

& rotational energy levels of the molecule

Raman Scattering Absorption

Differential absorption


2. Tcnica LIDAR

Configuraciones LIDAR: Dependiendo de la geometra de emisin y recepcin LIDAR monoesttico: La direccin de emisin es paralela a la de observacin,

proceso de dispersin a 180 (retrodispersin, backscattering). - Perfil de retrodispersin de aerosoles LIDAR biesttico: La direccin de emisin es diferente a la de recepcin.. El ngulo

de dispersin depende del ngulo entre el emisor y el receptor.


2. Tcnica LIDAR

Altura de sobreposicin (overlap):


2. Tcnica LIDAR

Laser Nd:Yag

Wavelengths 1064 e 532 nm

pulse length 20 nsec

repetition rate 10Hz

polarization linear

beam divergence 0.5 mrad

3 telescopes (Cassegrain) 500 mm, 1064 nm 100 mm, 532 nm ||, 532 nm tot

1 obiettivo fotografico 55 mm, basse quote

receiver FOV 2.2 mrad (500 mm) 1 mrad (100 mm)

time resolution 30 sec

acquisistion analogic

detector/passband:

532 nm

1064 nm

PMT/1 nm e 0.3 nm

APD/1 nm

vertical resolution 15 m

RECEPTOR

TRANSMISOR



2. Tcnica LIDAR

Sistemas comerciales: Leosphere R-MAN 510


2. Tcnica LIDAR

Sistemas comerciales: CMEL microlidar (Cimel Electronique)

Emisor Lser Nd:YAG

Longitud de onda 532 nm

Potencia 50 mW

Energa 10 15 mJ

Frecuencia de

repeticin pulso

4.7 kHz

Duracin pulso 0.8 s


2. Tcnica LIDAR

Sistemas comerciales: Ceilmetros


2. Tcnica LIDAR Redes de medida: Earlinet

Earlinet http://www.earlinet.org/


2. Tcnica LIDAR Redes de medida: Earlinet

MPL Network http://mplnet.gsfc.nasa.gov/data.html

Ecuacin del LIDAR elstico: en configuracin monoesttica La magnitud medida del LIDAR es la potencia (n fotones por unidad de tiempo) que llega al receptor.

= 0

2

2 2 ()

P(r): Potencia (fotones/s) medida en el sensor P0: Potencia (fotones/s) emitida por el lser A: Superficie del telescopio z: distancia desde instrumento (altura vertical) hopt : Eficacia ptica del receptor c: velocidad de la luz t: duracin de la medida b: coeficiente de retrodispersin (backscattering), UD: m-1 sr-1 T: Transmisividad atmosfrica entre el instrumento y la distancia z

2. Tcnica LIDAR

2


Ecuacin del LIDAR elstico: en configuracin monoesttica Un impulso laser que viaja a la velocidad de la luz emplea un tiempo 2z/c para llegar a la distancia r y volver al receptor 150 m 1 s Si medimos durante un tiempo t tendremos la seal producida por una capa atmosfrica de espesor c/2 La transmisividad atmosfrica puede obtenerse de la ley de Beer:

= exp

0

a(z) : coeficiente de extincin atmosfrico, UD: m-1

2. Tcnica LIDAR


Ecuacin del LIDAR elstico: en configuracin monoesttica Fuera de las bandas de absorcin de los gases la extincin (a) y retrodispersin (b) en la atmsfera dependen de aerosoles y molculas.

= +

= +

= 0

2 constante del instrumento

2. Tcnica LIDAR

2

0

1( ) ( ( ) ( )) exp 2 ( ( ') ( ')) '

a m

z

a mP z k z z z z dzz

b b a a


2. Tcnica LIDAR

Ecuacin del LIDAR elstico:

En ausencia de aerosoles la seal depende slo de la dispersin molecular, Teora de Rayleigh

4

32 0.55( ) 5.45 10 ( )( )

m z n zm

b m

( )P

n zT

8

3m m

a b

n molculas por unidad de volumen


2. Tcnica LIDAR

Ecuacin del LIDAR elstico:

En presencia de aerosoles la seal depende tambin de los coeficientes de backscattering (ba) y extincin de los aerosoles (aa).

Teora de Mie:

Radio (r) de las particuas (esfricas)

Distribucin de tamaos N(r)

su eficiencia de Qback y Q ext (fraccin de radiancia absorbida o difusa)

0

2 )()( drrNrQr backb

2

0

( ) ( )extr Q r N r dra

LIDAR ratio: LR= a/b

si LR es indipendiente de la altura (no realstico) el clculo di a es sencillo

si no LR = f(z)

=> Se necesita informacin auxiliar


2. Tcnica LIDAR

Ecuacin del LIDAR elstico: Hiptesis



2. Tcnica LIDAR

Seal Lidar: Pr2 Separacin molecular-aerosoles Tiempo de integracin: 30 min

Referencia molecular

Aerosoles

Inversin de la seal Lidar para obtener el perfil de extincin de aerosoles a(z)

2. Tcnica LIDAR. Inversin

Procedimiento iterativo Depende del Lidar ratio LR LR = f(z) Inversin de Klett

Klett-Fernald-Sasano


2. Tcnica LIDAR. Aplicaciones en atmsfera

Descripcin vertical de los aerosoles y nubes

Evolucin diaria de Boundary layer - Dispersin de contaminantes - mezcla vertical - aeropuertos

Correccin atmosfrica - perfil de extincin de aerosoles - obtencin de radiancias (RTM)

Impacto climtico de las emisiones - Aerosol radiative forcing - heating rate

Altura de las nubes - impacto radiativo - aeropuertos



Evolucin diaria de Boundary layer (capa de mezcla)

Capa de mezcla




Sedimentacin y mezcla vertical

Capa de mezcla

Incencios

Sedimentacin



Deteccin de nubes y lluvia

Nubes

Lluvia

No signal

ndice

1. Generalidades

2. Tcnica LIDAR

3. Aplicaciones 4. Misiones espaciales



3. Aplicaciones Distintas a la atmosfrica

Topografa Arquitectura y Urbanismo Modelos de elevacin del suelo Imgenes 3D Agronoma Recursos hdricos



3. Aplicaciones Instrumentos de suelo

Instrumentos mviles

Terrestre

Areo


3. Aplicaciones

Instrumentos moviles

Tendido elctrico


3. Aplicaciones Construccin


3. Aplicaciones Recursos hdricos


3. Aplicaciones Agronoma:

- cultivos - bosques


3. Aplicaciones

Mayo 2004: Pre-Ivan

Septiembre 2004: Post-Ivan

Evaluacin de daos en catastrofes naturales


Agosto 2005: Post-Katerina

3. Aplicaciones

Evaluacin de daos en catastrofes naturales

ndice

1. Generalidades

2. Tcnica LIDAR

3. Aplicaciones

4. Misiones espaciales 5. CALIPSO (Ejercicio: procesado de perfiles atmosfericos)


4. Misiones espaciales. Historia Primeros Lidar aerotransportados a bordo de aviones (en los aos 70) - Sentar las bases de la tecnologa Lidar aerotransportado. - Identificar nubes y aerosoles: Polar Stratosferic Clouds(PSCs) stratospheric aerosols dust events volcanic eruptions

LITE: Lidar in-space Technology Experiment ALISSA: The Atmosphere by Lidar on Saliout GLAS: Geoscience Laser Altimeter CALIPSO: Cloud-Aerosol Lidar and Pathfinding Satellite Observation



4. Misiones espaciales. Historia

LITE: Lidar in-space Technology Experiment - Septiembre de 1994. Primer Lidar en el espacio - Vol en el transbordador Discovery

Nd-YAG laser



LITE: Lidar in-space Technology Experiment - wavelengths (0.355, 0.532, 1.064 mm) - Coeficiente de backscattering

= 355 nm

= 532 nm

= 532 nm

Measurement Locations for LITE - Orbit 129



ALISSA: The Atmosphere by Lidar on Saliout - Colaboracin Rusia-Francia - 1996. Vol en la estacin espacial Rusa (MIR) - Nd:YAG laser 0.532 mm - Altura de las nubes



GLAS: Geoscience Laser Altimeter - 2003-2010. Primer Lidar en satlite pensado para larga duracin - A bordo del Ice Cloud and land Elevation Satelite (ICESat) - Nd:YAG laser 0.532 1.064 mm - Altmetro: cobertura de hielo - Aerosoles y nubes



CALIPSO: Cloud-Aerosol Lidar and Pathfinding Satellite Observation

- 2006-. El instrumento CALIOP Lidar - Colaboracin Francia- USA - Medidas simultaneas de nubes y aerosoles - Dos Nd:YAG laser 0.532 1.064 mm - Polarizacin - Forma parte del A-Train


4. Misiones espaciales Misiones futuras: ESA

EARTHCARE (lanzamiento previsto final 2015) ADM-AEOLUS (lanzamiento previsto Junio 2015)

Thorsten Fehr, 7th Int. Workshop on Sand/Duststorms and Associated Dustfall, 03 December 2013

EarthCARE


EarthCARE - Mission Objectives

Quantification of the relationship between clouds, aerosols and radiation

for the improvement of climate and weather models.

Observational Requirements:

Vertical profiles of natural and anthropogenic aerosols on a

global scale, their radiative properties and interaction with

clouds

Vertical distribution of atmospheric liquid water and ice on a

global scale, their transport by clouds and radiative impact

Cloud overlap in the vertical, cloud-precipitation interactions

and the characteristics of vertical motion within clouds

The combination of the retrieved aerosols and cloud properties

to derive the profile of atmospheric radiative heating and

cooling


EarthCARE - Mission Summary

Aerosols: Vertical profiles

of extinction and

characteristics of aerosols

Clouds: Vertical profiles of

liquid, supercooled and ice

water, cloud overlap,

particle size and extinction

Vertical motion: Convective

updraft and ice fall speed

2-D Context: Clouds and

aerosols horiz. structures

Radiation and Flux: Broad-

band SW & LW @ TOA

Needs Techniques

Broadband

Radiometer

BBR (SW: 0.2-4m,

TW: 0.2m-50m)

Radar

CPR

Lidar ATLID UV (355 nm) & HSR

EarthCARE

Instruments

Doppler Radar

CPR (94 GHz) with Doppler

Multi-spectral

Imager

MSI (7 Bands,

VIS, NIR,SWIR, TIR)


EarthCARE - ATmospheric LIDar (ATLID)

Backscatter UV (355nm) with high spectral

resolution receiver, bistatic design

3 channels receiver:

Rayleigh,

co-polar Mie

cross-polar Mie

Separation Rayleigh-Mie by narrow bandwidth Fabry-Perot Etalon

backscatter and extinction can be measured independently

Pulse repetition rate 51 Hz, Laser energy: 34 mJ

Sampling: horizontal: 280m (=2x140m integrated), vertical: 100m

Receiver footprint on ground < 30 m

3 off-nadir (backwards) pointing to reduce specular reflection on ice

clouds


EarthCARE - ATLID: HSRL Principle

1. Fabry-Perot etalon to separate the

molecular and the aerosol/cloud

contributions.

2. Cross-Talk correction is needed to

correct for the imperfection.

3. The Rayleigh signal will enable a

direct extinction retrieval for high

SNR data


EarthCARE - ATLID Characteristics

Parameter ATLID/EarthCARE Caliop/Calipso

Satellite altitude 409 km 705 km

Orbital inclination 97 deg 98 deg

Ascending node 14:00 13:30

Repeat cycle 389 orbits/25d [nom] 233 orbits/16d

Orbits per day 15.6 15

Laser Divergence/Footprint < 30 m

100 rad / 70 m

Telescope Divergence/ Footprint

130 rad / 90 m

Laser Wavelength 355 nm 532 nm

Laser Pulse Energy 34 mJ 110 mJ

Laser Pulse Length 30 ns 20 ns

Repetition Rate 50 Hz 20 Hz

Single Shot Ground Distance 140 m 380 m


zenith

50

CPR

CPR


ADM-Aeolus


ADM-Aeolus

The ADM-Aeolus Mission addresses the following concerns in Weather

Forecasting and Climate Modelling:

Lack of homogeneous global coverage of direct wind profile

measurements in the current Global Observing System (GOS)

Large uncertainties in the estimated contribution of aerosols and clouds

to the global radiative forcing

Radiosonde network

IPCC 5th AR


ADM-Aeolus

ADM Objectives

To improve our understanding and predictability of

Atmospheric dynamics and global atmospheric transport

Global cycling of energy, water, aerosols, chemicals

To improved atmospheric analysis fields, in particular:

Tropics: Wind fields governs dynamics

Mid-latitudes: Intense storm developments and mesoscale

circulation

To provide better initial conditions for weather forecasting and

information to improve parameterisation and modelling of atmospheric

processes in climate and forecast models


ADM-Aeolus

1. High Spectral Resolution Wind Lidar system

ALADIN

110 mJ

50 Hz

355nm

Wind and atmospheric optical properties profile measurements are derived from the Doppler shifted signals that are back-scattered along the lidar line-of-sight (LOS)


ADM-Aeolus

High Spectral Resolution:

Separate molecular and a

particle backscatter receivers

UV (355 nm , circularly

polarized)

No polarization detection

Ground calibration

Adjustable vertical sampling

of atmospheric layers

z: 0.252 km

Measurement baseline

Example of ADM-

Aeolus vertical

sampling


ADM-Aeolus

ADM-Aeolus is a wind mission and not optimized for aerosol monitoring

Still interesting for aerosol data assimilation due to provision of

vertically resolved information

Optical properties profiles (500 2 km vertical resolution)

b, a, OD, scattering ratio

Cloud/aerosol cover/stratification

Cloud/aerosol top heights

Cloud/aerosol base height (optically thin)

Aerosol typing (backscatter-to-extinction ratio only!)

3 km averaged measurements and


ADM-Aeolus

Launch date:

July 2015

ADM-Aeolus CAL/VAL AO call:

First Call 2007

delataAO CAL/VAL call needed

ADM-Aeolus AO delta-call Objectives:

Allow for confirmation/update of current proposals

Attract new proposals

Schedule:

Delta-call release: November 2013, deadline end January 2014

Phase E1 preparatory CAL/VAL Workshop(s)


4. Misiones espaciales. CALIPSO

CALIPSO y el resto de la formacin estn situados a una altura de 705 km en una orbita polar helio-sincrona, inclinada 98.

Se repite la misma orbita cada 16 das con un error < 10 km

Est dedicado a ampliar el conocimiento del efecto de las nubes y aerosoles en el sistema climtico. Lleva enviando datos desde hace 7 aos.

http://www-calipso.larc.nasa.gov/

Concebido a partir de una claboracin entre la NASA y la Agencia Espacial Francesa (CNEES) se puso en orbita en la primavera de 2006.

CALIPSO forma parte de la Afternoon Constellation, junto a los satlites Aqua, CloudSat, Aura y PARASOL

CALIPSO: el satlite


Winker, 23_ILRC,2006

CALIPSO: el instrumento Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation CALIOP: Lidar Radimetro infrarrojo Cmara visible




laser Nd:Yag

Wavelengths 532 nm, 1064 nm

pulse length 20 nsec

repetition rate 20.16 Hz

pulse energy 110 mJ each wavelength

polarization purity > 99% (532 nm)

cooling passive

boresight range +/- 1 degree

beam divergence 100 mrad

telescope diameter 1 meter

Receiver FOV 130 rad

polarization 532 nm,|| e perp.

detector/passband:

532 nm

1064 nm

PMT/ 35 pm APD/ 400 pm

Vertical Sampling 10 MHz (15 m)

Spatial resolution: lower troposphere upper troposphere Stratosphere

333 m horiz, 30 m vert 1 km horiz, 60 m vert 5 km horiz, 180 m vert

Footprint 100 m

Linear Dynamic Range (all three channels)

4E+6 : 1

RECEPTOR CALIPSO: el instrumento

Laser


)(23

zTO Hay que incluir la contribucin del ozono

( ) )()()()()()()()( 22222

'

3zTzTzTzzzTz

C

zSz Omama

tot bbbb

Datos CALIOP Nivel 1: total attenuated backscatter coefficient, seal calibrada (532 nm), no corregido por la atenuacin.

CALIPSO: el algoritmo



)(23


( ) )()()()()()()()( 22222

'

3zTzTzTzzzTz

C

zSz Omama

tot bbbb

Datos CALIOP Nivel 2: extinction coefficient,




)(23


( ) )()()()()()()()( 22222

'

3zTzTzTzzzTz

C

zSz Omama

tot bbbb

Datos CALIOP Nivel 2: clasificacion de aerosoles y nubes




Datos CALIOP Nivel 2: clasificacion de aerosoles y nubes

CALIPSO: tipos de datos


Table 1. CALIPSO Level 2 Aerosol and Cloud Measurements

Data Product Measurement

Capabilities and Uncertainties

Data Product Resolution

Horizontal Vertical

Aerosols

Height, Thickness For layers with > 2.5 x 10-4 km-1 sr-1

5 km 60 m

Optical depth, 40% * 5 km N/A

Backscatter, a(z) 20 - 30% 40 km 40 km

Z < 20 km 120 m Z 20 km: 360 m

Extinction, a 40% * 40 km 40 km

Z < 20 km 120 m Z 20 km: 360 m

Clouds

Height For layers with > 1

x 10-3 km-1 sr-1 1/3, 1, 5 km 30, 60 m

Thickness For layers with < 5 1/3, 1, 5 km 60 m

Optical depth, within a factor of 2

for < 5 5 km N/A

Backscatter, c(z) 20 - 30% 5 km 60 m

Extinction, c within a factor of 2

for < 5 5 km 60 m

Ice/water phase Layer by layer 5 km 60 m

Ice cloud emissivity,

0.03 1 km N/A

Ice particle size 50% for > 0.2 1 km N/A

Note: * assumes 30% uncertainty in the aerosol extinction-to-backscatter lidar ratio, Sa

4. Misiones espaciales. CALIPSO Disponibilidad de los datos: http://www-calipso.larc.nasa.gov/products/lidar/browse_images/show_calendar.php - Elegir un dia


4. Misiones espaciales. CALIPSO Disponibilidad de los datos: http://www-calipso.larc.nasa.gov/products/lidar/browse_images/show_calendar.php - Elegir un dia


Da

Noche


La orbita est dividida en cuatro imagenes codificadas por un cdigo de colores.


Da

Noche



Data request: https://www-calipso.larc.nasa.gov/search/login.php - Registrarse - Acceder - Seleccionar los parametros



http://www-calipso.larc.nasa.gov/ LIDAR BROWSE IMAGES: http://www-calipso.larc.nasa.gov/products/lidar/browse_images/production/

Tools: herramientas para la lectura de archivos .hdf y para crear figuras (Matlab y IDL) https://www-calipso.larc.nasa.gov/resources/calipso_users_guide/tools/index.php ESSENTIAL READING http://www-calipso.larc.nasa.gov/resources/calipso_users_guide/essential_reading/index.php DATA REQUEST https://www-calipso.larc.nasa.gov/search/login.php https://eosweb.larc.nasa.gov/project/calipso/calipso_table

ndice

1. Generalidades

2. Tcnica LIDAR

3. Aplicaciones


5. CALIPSO (Ejemplo: procesado de perfiles atmosfericos)



5. CALIPSO. Ejemplo Caso de polvo desrtico en el Mediterrneo. 23-Junio-2008

MODIS AQUA: 13:05 UTC MODIS TERRA: 11:25 UTC


5. CALIPSO. Ejemplo Caso de polvo desrtico en el Mediterrneo. 23-Junio-2008


5. CALIPSO. Ejemplo Level 1. Total Attenuated backscattering

532 nm

Nubes

No signal


5. CALIPSO. Ejemplo Level 1. Polarized Attenuated backscattering

532 nm


Level 1. Depolarization ratio

Depolarization ratio: b532nmpol/b532nm


1064 nm

Level 1. Total Attenuated backscattering


Color ratio: b1064nm/b532nm

Level 1. Color ratio

En base a: b532nm b532nm PoL

b1064nm Color ratio Depol. Ratio Latitud Altura

Level 2. aerosol-cloud classification

Clasificacin: Aerosol Nube Superficie

Level 2. horizontal averaging

Depende de la calidad de la seal


Level 2. Cloud phase (tipo de nube)

Depende de: Altura Depolarization ratio


Level 2. Aerosol subtype (tipo de aerosol)

Depende de: Color ratio Depol. Ratio Latitud Altura


5. CALIPSO. Ejercicio Caso de polvo desrtico en el Mediterrneo. 23-Junio-2008

Datos CALIPSO Nivel 1: Noche: CAL_LID_L1-ValStage1-V3-01.2008-06-23T01-57- 36ZN.hdf_Subset.hdf Da: CAL_LID_L1-ValStage1-V3-01.2008-06-23T12-37- 33ZD.hdf_Subset.hdf

Ejerciccio: 1. Elegir una zona dentro de la trayectoria (lat-lon) 2. Figura grfica del backscattering coefficient (532 nm, 352 nm

polarizado, 1064 nm) 3. Obtencin del depolarization ratio a lo largo de la trayectoria 4. Obtencin del color ratio a lo largo de la trayectoria

lidar

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