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MODIS Wolken Parameter

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AQUA: cloud fractions | radiative | top parameters | water paths

TERRA: cloud fractions | radiative | top parameters | water paths

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Datenzugriff via Filesystem:
/data/icdc/atmosphere/modis_aqua_cloud
/data/icdc/atmosphere/modis_terra_cloud

 

Beschreibung

MODIS steht für MODerate resolution Imaging Spectroradiometer. Dieser Sensor, ausgestattet mit 36 verschiedenen spektralen Kanälen vom sichtbaren bis in den infraroten Spektralbereich, operiert von den EOS-TERRA und EOS-AQUA Satelliten seit 2000 bzw. 2002. Die hohe Anzahl der verschiedenen Kanäle und die spektrale Auflösung ermöglicht die Ableitung einer Vielzahl atmosphärischer Parameter - wie hier von Wolkenparametern.

Grundlage für die MODIS Wolken-Parameter sind kalibrierte, geo-referenzierte Messungen der Reflektanz und Radianz in einer Vielzahl der verfügbaren MODIS Kanäle. Verschiedene Methoden sind notwendig um die Vielzahl der verschiedenen Wolkenparameter abzuleiten. So wird für Wolkenoberkanteneigenschaften für mittelhohe und hohe Wolken z. B. die sogenannte CO2 slicing Technik mit Daten numerischer Wettermodelle und Strahlungstransfermodelle kombiniert (Menzel et al. 2015). Die Verschiedenartigkeit der Methoden und Parameter ist zu groß um diese hier in ein paar Zeilen vernünftig beschreiben zu können. Wir empfehlen daher sich die Information über die verschiedenen Methoden von der Webseite der MODIS-Atmosphere Group und den Dokumenten unter Referenzen zu holen; hier sind insbesondere das ATBD für MOD06/MYD06 level-2 Produkte und der Product User Guide zu nennen.

Die Listen der Parameter die wir am ICDC für den Wolken Datensatz anbieten sind hier:

Hier handelt es sich um die Level-3 MOD08/MYD08 Datensätze der Wolken-Parameter, abgeleitet aus den MOD06/MYD06 Level-2 Produkten der MODIS Collection 6.1.

Zusätzlich bieten wir, für den Zeitraum 2003-2015, monatliche Mittelwerte der Wolkentröpfchenanzahlkonzentration (CDNC) (siehe Bennartz and Rausch in den Referenzen).

Letzte Datensatzaktualisierung am ICDC: 13. Dezember 2019.

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Parameter

Datentyp Kommentar Spez. Wellenlängen Histogramme
Solar angles Azimuth & zenith  
Sensor angles Azimuth & zenith  
Oberflächentyp Ozean, Küste, Wüste, Land  
Gesamtwolkenbedeckung Alles, Tag & Nacht X
Cirruswolkenbedeckung IR & SWIR i
Wolkenbedeckung, ganz & teilweise bedeckte Pixel | verschiedene Phasen | |
Wolkenbedeckung, einschichtige Wolken | flüssig & eisförmig | |
Wolkenbedeckung, mehrschichtige Wolken | verschiedene Phasen | |
Wolkenbedeckung, ganz & teilweise bedeckte Pixel | flüssig & eisförmig | 1.6 µm, 3.7 µm, 1.6 & 2.1 µm |
Wolkenoberkanten-Temperatur | Alles, Tag & Nacht | | X
Wolkenoberkanten-Luftdruck | Alles, Tag & Nacht | | X
Höhe der Wolkenoberkante | Alles, Tag & Nacht | | X
Wolkenwassersäule, ganz & teilweise bedeckte Pixel | verschiedene Phasen | |
Wolkenwassersäule, einschichtige Wolken | flüssig & eisförmig | |
Wolkenwassersäule, ganz & teilweise bedeckte Pixel | flüssig & eisförmig | 1.6 µm, 3.7 µm, 1.6 & 2.1 µm
Cirruswolken Reflektanz | | |
Effektive Emissivität der Wolkenoberkante | Alles, Tag & Nacht | | X
Optische Dichte der Woken, ganz & teilweise bedeckte Pixel | verschiedene Phasen | | X
Optische Dichte der Woken, einschichtige Wolken | flüssig & eisförmig | |
Optische Dichte der Woken, ganz & teilweise bedeckte Pixel | flüssig & eisförmig | 1.6 µm, 3.7 µm, 1.6 & 2.1 µm | X
Wolkenteilchen Effektiver Radius, ganz & teilweise bedeckte Pixel | verschiedene Phasen | | X
Wolkenteilchen Effektiver Radius, einschichtige Wolken | flüssig & eisförmig | |
Wolkenteilchen Effektiver Radius, ganz & teilweise bedeckte Pixel | flüssig & eisförmig | 1.6 µm, 3.7 µm, 1.6 & 2.1 µm | X
Die komplette Inhaltsliste ist in der Parameterliste bei der Beschreibung | | |
|||
Wolkentröpfchenanzahl-Konzentration | monatlich | |

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung: 

  • 2000-02-24 bis 2019-11-30 (MODIS EOS-TERRA)
  • 2002-07-04 bis 2019-11-30 (MODIS EOS-AQUA)
  • Täglich
  • 01-2003 bis 12-2015 (MODIS EOS-AQUA CDNC)
  • Monatlich

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

  • Global
  • Räumliche Auflösung: 1° x 1°, kartesisches Gitter
  • Geographische Länge: 180°W bis 180°E
  • Geographische Breite: 90°S bis 90°N
  • Dimension: 360 Spalten x 180 Zeilen
  • Höhe: Terrain folgend

Format:

  • NetCDF

Fehlende Tage:

  • TERRA: 7.-18.08. 2000; 16.06.-2.07. 2001; 20.-27.03. & 15.04. 2002; 21.-22.12. 2008
  • AQUA: 30.07.-6.08.2002

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Datenqualität

Die angebotenen Level-3 Wolkenparameter beinhalten als Maß für die Unsicherheit die Standardabweichung über alle Level-2 Datenpunkte die in das Level-3 Produkt der entsprechenden Gitterzelle eingeflossen sind.

Zusätzlich gibt es für viele der Parameter Unsicherheitsabschätzungen die auf den Vertrauensintervallen der Level-2 Prozessierung basieren (näheren Aufschluß gibt hier das ATBD). Im Gegensatz zum MODIS Aerosol Datensatz werden keine Histogramme mit der Datenqualität verfügbar.

Es handelt sich um den Datensatz der Collection 6.1 der MODIS Collection 6 Produktfamilie. Eine Vielzahl der in der Vergangenheit entdeckten Fehler und Unzulänglichkeiten früherer Produktversionen (4, 5)sind in dieser neueren Produktversion behoben bzw. verringert worden. Zudem ist eine Vielzahl zusätzlicher Parameter in Produkten der Collection 6 Familie verfügbar wie z. B. die 1) Höhe der Wolkenobergrenze, 2) der Bedeckungsgrad mit Cirrus / hohen Wolken, 3) kombinierte Histogramme aller Wolkenoberkantenparameter mit dem Wolkenoberkantenluftdruck, 4) Werte der Wolkenwassersäule, dem effektiven Wolkenteilchenradius, der optischen Dichte der Wolken und der Wolkenbedeckung der verschiedenen Phasen auch für nur teilweise mit Wolken bedeckte Pixel und 5) Werte dieser Parameter auch für separate Berechnugen basierend auf MODIS Bändern bei 1.6 µm, 3.7 µm und einer Kombination aus 1.6 und 2.1 µm.

Effekte der radiometrischen Drift des Kanals 29 (8.6 µm) von MODIS EOS-TERRA und andere Sensor-bedingte Effekte auf die Datenprodukte, z. B. durch Übersprechen benachbarter Frequenzbänder wurde in der hier angebotenen neuen Collection 6.1 weitestgehend ausgeschaltet.

Wir verweisen hierzu auf die Referenzen.

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Kontaktperson

Steve Platnick
MODIS - Atmosphere Level-3 Product Group
NASA / GSFC
email: steve.platnick (at) nasa.gov

Gala Wind
MODIS - Cloud Optical Properties
NASA / GSFC
email: gala.wind (at) nasa.gov

Richard Frey
MODIS - Cloud Top Properties
Space Science Engineering Center (SSEC) / WISC
email: richard.frey (at) ssec.wisc.edu

Stefan Kern
ICDC / CEN / Universität Hamburg
email: stefan.kern (at) uni-hamburg.de

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Referenzen

Datenzitat

Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:

Platnick, S., et al., 2017. MODIS Atmosphere L3 Daily Product. NASA MODIS Adaptive Processing System, Goddard Space Flight Center, USA: http://dx.doi.org/10.5067/MODIS/MOD08_D3.061 [last access date: December 4, 2019]

(bei Verwendung von MODIS EOS-AQUA Daten entsprechend: dx.doi.org/10.5067/MODIS/MYD08_D3.061)

Original MODIS Collection 6.1 Wolken-Parameter Daten, bereitgestellt in HDF Format auf https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/, wurden in netCDF Format bezogen vom Integrated Climate Data Centre (ICDC), CliSAP/KlimaCampus, University of Hamburg, Hamburg, Germany, http://icdc.cen.uni-hamburg.de

Für den CDNC Datensatz bitte den Artikel von Bennartz and Rausch zitieren (siehe oben).

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