AtmosphereMonitoring

CAMS  2nd General  Assembly,  Warsaw,  16-­‐18  May  2017

Overview  of  observation  acquisition  processes,  with  focus  on  supporting  the  CAMS  reanalysis

Martin  Suttie

AtmosphereMonitoring

S o u r c e s   o f   o b s e r v a t i o n s

AtmosphereMonitoring

O b s e r v a t i o n   d a t a   f l o w

EUMETCast

internet

GTS

Acquisition  (ECPDS)

Ingestion  &  processing(SAPP) Analysis  &  forecast

(CCA/CCB)

Data  storage  (DHS)

AtmosphereMonitoring

A c q u i s i t i o n   o f   o b s e r v a t i o n s

• Originally  developed   for  transmitting  real-­‐time  data  to  remote  machines

• Adapted  to  acquire  data  in  real-­‐time

• Highly  configurable

• Browser-­‐based  user  interface

• Multiple   simultaneous   transfers

• Monitored  by  24/7  shift  staff

• Analyst  call-­‐out  when  necessary

ECMWF  Product  Dissemination  System  (ECPDS)

AtmosphereMonitoring

S c a l a b l e   A c q u i s i t i o n   a n d   P r e -­‐ P r o c e s s i n g  ( S A P P )

• Observations  pushed   to  SAPP  from  ECPDS

• Decode  the  various  data  formats  (e.g.  BUFR,  GRIB,  HDF,  NetCDF)

• Apply   initial  quality  control

• Convert  to  a  consolidated   format  before  delivering   to  data  assimilation

• Monitored  by  24/7  shift  staff

• Analyst  call-­‐out  when  necessary

AtmosphereMonitoring

S c a l a b l e   A c q u i s i t i o n   a n d   P r e -­‐ P r o c e s s i n g  ( S A P P ) -­‐ M o n i t o r i n g

Monitoring   of  processing   tasks

Diagnostics  interface

AtmosphereMonitoring

R e a l -­‐ t i m e   r e a c t i v e   g a s   s a t e l l i t e   d a t a

OMIAURASO2

GOME-­‐2  Metop-­‐B

GOME-­‐2  Metop-­‐A

OMIAURA

GOME-­‐2  Metop-­‐A

GOME-­‐2  Metop-­‐B

IASI  Metop-­‐A

IASI  Metop-­‐B

MOPITT  TERRA

CO

O3GOME-­‐2  Metop-­‐A

OMI,  MLSAURA

SBUV/2  NOAA-­‐19

monitored

GOME-­‐2  Metop-­‐B

OMPS  SNPP

HCHOGOME-­‐2  Metop-­‐A

Tropospheric  NO2

assimilated

Typical  12  hour  coverage

AtmosphereMonitoring • Acquire  specific  re-­‐processed  

satellite  data  sets  covering  the  period  2003  – present

• Use  an  offline  instance  of  SAPP  to  process  observations  for  reanalysis

P r o c e s s i n g   o f   o b s e r v a t i o n s   f o r   r e a n a l y s i s

Operations Standby Offline

Observations  processing  environment

Monitoring   &  Diagnostics

AtmosphereMonitoring

• Ozone– ESA  ENVISAT  SCIAMACHY  total  column  (CCI  BIRA-­‐IASB)– ESA  ENVISAT  MIPAS  profiles  (CCI  KIT)– ESA  ERS-­‐2  GOME  profiles  (CCI  RAL)– NASA  AURA  MLS  profiles  (V4)– EUMETSAT  METOP-­‐A/B  GOME-­‐2  total  column  (AC-­‐SAF  GDP4.8)– NOAA-­‐16/17/18/19  SBUV-­‐2  profiles  (V8.6)

R e p r o c e s s e d   s a t e l l i t e   c o m p o s i t i o n   d a t a   f o r  C A M S   r e a n a l y s i s

AtmosphereMonitoring

• Carbon  monoxide– NASA  TERRA  MOPITT  columns  (NCAR  V6)

• Nitrogen  dioxide– EUMETSAT  METOP-­‐A/B  GOME-­‐2  tropospheric  columns  (AC-­‐SAF  

GDP4.8)• Aerosol  optical  depth

– ESA  ENVISAT  AATSR  (CCI  Univ.  Swansea)– NASA  AQUA/TERRA  MODIS  (Collection  6)

R e p r o c e s s e d   s a t e l l i t e   c o m p o s i t i o n   d a t a   f o r  C A M S   r e a n a l y s i s

AtmosphereMonitoring

• Carbon  dioxide– ESA  ENVISAT  SCIAMACHY  (CCI  Univ.  Bremen)– EUMETSAT  METOP-­‐A  IASI  (LMD  V8)– JAXA  GOSAT  TANSO  (CCI  SRON)

• Methane– ESA  ENVISAT  SCIAMACHY  (CCI  SRON)– EUMETSAT  METOP-­‐A  IASI  (LMD  V8.3)– JAXA  GOSAT  TANSO  (CCI  SRON)

• For  more  details  on  the  use  of  observations  in  reanalysis  see                                  A.  Inness,  @12:45,  “The  CAMS  Reanalysis”

R e p r o c e s s e d   s a t e l l i t e   c o m p o s i t i o n   d a t a   f o r  C A M S   r e a n a l y s i s