Aerosol single-scattering albedo (ASSA) as derived from TROPOMI observations. ASSA is a measure of how much light is scattered by aerosols compared to how much is absorbed. It is important for understanding the impact of aerosols on climate and radiative forcing. ASSA is unitless; a value of unity implies that extinction is completely due to scattering; conversely, a single-scattering albedo of zero implies that extinction is completely due to absorption. Daily ASSA observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product is created in the scope of the project INPULS. It develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
Aerosols are an indicator for episodic aerosol plumes from dust outbreaks, volcanic ash, and biomass burning. Daily observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. The Aerosol layer height is provided in kilometres. The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product is created in the scope of the project INPULS. It develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
Leuchtende Nachtwolken (NLCs, von engl. Noctilucent clouds) sind optisch dünne Wassereiswolken, die nahe der polaren Sommermesopause bei geographischen Breiten polwärts von etwa 50 Grad auftreten. NLCs wurden in den vergangenen Jahrzehnten intensiv untersucht, insbesondere aufgrund ihrer Rolle als Indikatoren der globalen Veränderung. Langzeitsatellitenmessungen der NLCs mit Hilfe der SBUV/2 Instrumente auf Nimbus-7 und der NOAA-Satellitenreihe zeigen eine signifikante Zunahme der NLC Albedo (DeLand et al., 2007) sowie der NLC Häufigkeit (Shettle et al., 2009). Dieser langfristige Trend wurde durch eine Studie von Stevens et al. (2007) in Frage gestellt, in der die Langzeittrends in SBUV/2 NLC Albedo und der NLC Eismasse bei einer konstanten Lokalzeit untersucht wurden. Erstaunlicherweise führte die ausschließliche Berücksichtigung von Messungen bei konstanter Lokalzeit dazu, dass der Langzeittrend in der NLC Albedo praktisch vollständig verschwand. Diese Ergebnisse suggerieren, dass die veränderlichen Lokalzeiten, die mit der langsamen Veränderung der Orbitparameter der NOAA Satelliten verbunden sind, den scheinbaren Langzeittrend in NLC Albedo und NLC Häufigkeiten in früheren Studien verursachen. Dieser Sachverhalt ist noch immer nicht verstanden, obwohl die Frage nach den tatsächlichen Langzeitvariationen in NLCs von entscheidender Bedeutung für das wissenschaftliche Verständnis des Klimawandels in der mittleren Atmosphäre ist. Das wissenschaftliche Hauptziel des hier vorgeschlagenen Projekts ist es die Ursachen für die oben skizzierten Diskrepanzen zwischen den verschiedenen Analysen der SBUV/2 Daten zu untersuchen, und festzustellen, ob NLC-Parameter einer Langzeitvariation unterliegen oder nicht. Zu diesem Zweck sollen Messungen der europäischen Nadir-Beobachtungsinstrumente GOME und SCIAMACHY zur Bestimmung von NLCs verwendet werden. Nadir-Messungen dieser Satelliteninstrumente sind hervorragend geeignet, um diese wissenschaftliche Fragestellung zu untersuchen, weil die Satelliten sich in Sonnen-synchronen Erdumlaufbahnen befinden, und somit Messungen bei einer bestimmten geographischen Breite stets zur selben Lokalzeit durchführt werden. Da die GOME und SCIAMACHY Nadir-Messungen bisher nicht zur Untersuchung von NLCs verwendet wurden, soll im Rahmen dieses Projekts ein NLC Auswertealgorithmus implementiert und auf den gesamten GOME und SCIAMACHY Datensatz angewandt werden. Die zu bestimmenden NLC Parameter umfassen NLC Albedo, NLC Häufigkeit sowie NLC Eismasse. Die abgeleiteten NLC Datenprodukte werden verwendet, und Sonnenzyklusvariationen und Langzeittrends in NLCs zu quantifizieren, sowie zur Untersuchung der Frage, ob die Langzeittrends in SBUV/2 NLC Messungen durch die veränderlichen Lokalzeiten dieser Satellitenmessungen beeinflusst oder gar maßgeblich verursacht werden.
These studies are continuing the work, which was carried out within a project of the German National Climate Research Programme of the German Ministry of Research and Technology (BMFT) - part Landsurface Climatology (1986-1990). In two research areas in a subpolar environment of Northern Sweden satellite data and meteorological models are used to study the energetic processes at the soil-vegetation-atmosphere-interface and to simulate with different scenarios the effect of a change of vegetation types (possible due to a global warming) on the energy budget. Another aspect is to use high-resolution satellite data for environmental monitoring of the subpolar birch forest. One location is near the Abisko Research Station of the Swedish Academy of Natural Sciences, the other is around the Tarfala Glaciological Research Station of the University of Stockholm.
<p>Das europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus stellt zentrale Informationen für das Umwelt- und Naturschutzmonitoring, die Atmosphären- und Klimaüberwachung und das Krisenmanagement bei Naturkatastrophen bereit. Das UBA beteiligt sich an der nationalen Fachkoordination und unterstützt die Weiterentwicklung und Nutzung von Copernicus.</p><p>Ziel des Copernicus-Programms ist der Aufbau und Betrieb einer modernen und leistungsfähigen Infrastruktur für die Erdbeobachtung. Das Programm wird seit 2014 unter der Leitung der europäischen Kommission in enger Zusammenarbeit mit den Mitgliedstaaten umgesetzt. Grundlage ist die <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX:32021R0696">EU-Verordnung 2021/696</a> zur Einrichtung des Weltraumprogramms der Union. Für die nationale Umsetzung hat das Bundeskabinett 2017 die "Nationale Strategie für das europäische Copernicus-Programm" beschlossen. Die Strategie wurde 2024 mit der „<a href="https://www.bmv.de/SharedDocs/DE/Artikel/DG/anwendungsstrategie-satellitendaten.html">Nationalen Anwendungsstrategie zu den Satellitenprogrammen Copernicus, Galileo und den meteorologischen Programmen von EUMETSAT</a>“ fortgeschrieben.</p><p>Beobachtungssysteme ergänzen sich</p><p>Copernicus gliedert sich in eine Weltraum-, eine In-situ- und eine Dienste-Komponente. Die Weltraumkomponente wird im Wesentlichen durch die Sentinel-Missionen getragen. Zu ihnen gehören eigenständige Satelliten wie Sentinel-1, -2, -3, -5P und -6 sowie Satellitensensoren, die auf meteorologischen Satelliten mitfliegen, wie Sentinel-4 und -5. Ergänzt wird das System durch die <a href="https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Copernicus_Sentinel_Expansion_missions">Sentinel Erweiterungs-Missionen</a> (expansion missions) CO2M, LSTM, CRISTAL, CHIME, CIMR und ROSE L, die ab den späten 2020er-Jahren schrittweise starten sollen. In Planung sind zudem Sentinel Nachfolge-Missionen (next generation missions). Diese sollen bestehende Kapazitäten ersetzen und erweitern. Ergänzend zu den Sentinel-Missionen stellen <a href="https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Copernicus_Contributing_Missions">beitragende Missionen</a> (contributing missions) der Europäischen Weltraumorganisation (<a href="https://www.esa.int/">ESA</a>), ihrer Mitgliedstaaten, der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten (<a href="https://www.eumetsat.int/">EUMETSAT</a>) sowie von kommerziellen Betreiberfirmen zusätzliche Daten für das Copernicus-Programm bereit.</p><p>In-situ-Daten</p><p>„In-situ“ bezeichnet vor Ort erhobene Messdaten. Sie sind von zentraler Bedeutung für die Validierung von Satellitendaten und bilden die Grundlage für die Erstellung hochwertiger Datenprodukte, die in den Copernicus-Diensten verwendet werden. Die <a href="https://insitu.copernicus.eu/">In-situ-Komponente von Copernicus</a> stützt sich auf ein breites Spektrum an In-situ-Daten, die an Land, auf See und in der Luft erhoben werden. Diese Beobachtungen erfassen meteorologische, ozeanografische, atmosphärische und terrestrische Variablen und werden über Infrastrukturen wie Wetterstationen, Bojen und Forschungsnetzwerke bereitgestellt.</p><p>Dienste</p><p>Die sechs <a href="https://www.copernicus.eu/de/copernicus-dienste">Copernicus-Dienste</a> stellen zu den Themenbereichen Landmonitoring, Meeresumwelt, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>, Katastrophen- und Krisenmanagement sowie Sicherheit eine Vielzahl an Datenprodukten bereit. Diese werden aus den satellitengestützten Beobachtungen (Copernicus und beitragende Missionen), in Kombination mit In-situ-Daten und teilweise mittels Modellierungsansätzen abgeleitet. Erst das Zusammenspiel dieser Informationen ermöglicht eine umfassende Datenerhebung. In der Regel werden alle Datenprodukte offen und frei zur Verfügung gestellt.</p><p>Nationale Zuständigkeiten</p><p>Die Federführung für die Raumfahrt in Deutschland liegt beim Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR), fachlich unterstützt durch das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt (<a href="https://www.dlr.de/de">DLR</a>). Für die Copernicus-Dienste hat die Bundesregierung Fachkoordinator*Innen aus verschiedenen Bundesbehörden benannt. Sie unterstützen die Bundesregierung bei der Weiterentwicklung des Programms und beraten Nutzende in Deutschland zu Copernicus und möglichen Einsatzbereichen.</p><p>Wie beteiligt sich das UBA</p><p>Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a> ist zusammen mit dem Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (<a href="https://www.bkg.bund.de/DE/Home/home.html">BKG</a>) für die Fachkoordination des Copernicus-Landdienstes zuständig und begleitet hier die Themenbereiche Umwelt- und Naturschutz. Das UBA verantwortet zudem die Erstellung des nationalen Datensatzes von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/boden-flaeche/flaechensparen-boeden-landschaften-erhalten/corine-land-cover-clc">CORINE Land Cover</a>, einem europaweiten Projekt, das einheitliche und damit vergleichbare Daten zur Landbedeckung und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=Landnutzung#alphabar">Landnutzung</a> bereitstellt.<br><br>Als Teil des sogenannten „Space Networks“ tritt das UBA als „Copernicus-Botschafter“ auf und unterstützt im Rahmen des <a href="https://land.copernicus.eu/en/clms-national-collaboration-programme">National Collaboration Programme (NCP)</a> der Europäischen Umweltagentur dabei, Informationen über den Copernicus Landdienst national zu verbreiten und seine Datennutzung weiter zu fördern. Darüber hinaus ist das UBA in der deutschen Arbeitsgruppe der internationalen „Group on Earth Observation“ (GEO) aktiv. GEO setzt sich für die freie Zugänglichkeit global erhobener Erdbeobachtungsdaten ein und vernetzt Initiativen und Organisationen aus diesem Bereich. Zudem werden am UBA Anwendungspotentiale von Copernicus für das Umweltressort in Forschungsvorhaben untersucht.</p>
The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product displays the Nitrogen Dioxide (NO2) near surface concentration for Germany and neighboring countries as derived from the POLYPHEMUS/DLR air quality model. Surface NO2 is mainly generated by anthropogenic sources, e.g. transport and industry. POLYPHEMUS/DLR is a state-of-the-art air quality model taking into consideration - meteorological conditions, - photochemistry, - anthropogenic and natural (biogenic) emissions, - TROPOMI NO2 observations for data assimilation. This Level 4 air quality product (surface NO2 at 15:00 UTC) is based on innovative algorithms, processors, data assimilation schemes and operational processing and dissemination chain developed in the framework of the INPULS project. The DLR project INPULS develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
Aerosol optical depth (AOD) as derived from TROPOMI observations. AOD describes the attenuation of the transmitted radiant power by the absence of aerosols. Attenuation can be caused by absorption and/or scattering. AOD is the primary parameter to evaluate the impact of aerosols on weather and climate. Daily AOD observations are binned onto a regular latitude-longitude grid. The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product is created in the scope of the project INPULS. It develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
Aerosol Index (AI) as derived from TROPOMI observations. AI is an indicator for episodic aerosol plumes from dust outbreaks, volcanic ash, and biomass burning. The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product is created in the scope of the project INPULS. It develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
UV Index (UVI) as derived from TROPOMI observations. The UVI describes the intensity of the solar ultraviolet radiation. Values around zero indicate low, values greater than 10 indicate very high UV exposure on the ground. The TROPOMI instrument onboard the Copernicus SENTINEL-5 Precursor satellite is a nadir-viewing, imaging spectrometer that provides global measurements of atmospheric properties and constituents on a daily basis. It is contributing to monitoring air quality and climate, providing critical information to services and decision makers. The instrument uses passive remote sensing techniques by measuring the top of atmosphere solar radiation reflected by and radiated from the earth and its atmosphere. The four spectrometers of TROPOMI cover the ultraviolet (UV), visible (VIS), Near Infra-Red (NIR) and Short Wavelength Infra-Red (SWIR) domains of the electromagnetic spectrum. The operational trace gas products generated at DLR on behave ESA are: Ozone (O3), Nitrogen Dioxide (NO2), Sulfur Dioxide (SO2), Formaldehyde (HCHO), Carbon Monoxide (CO) and Methane (CH4), together with clouds and aerosol properties. This product is created in the scope of the project INPULS. It develops (a) innovative retrieval algorithms and processors for the generation of value-added products from the atmospheric Copernicus missions Sentinel-5 Precursor, Sentinel-4, and Sentinel-5, (b) cloud-based (re)processing systems, (c) improved data discovery and access technologies as well as server-side analytics for the users, and (d) data visualization services.
Low-lying coral reef islands harbour a distinct, yet highly threatened biological and cultural diversity that is increasingly exposed to climate change impacts. The combination of low elevation, small size, sensitivity to changes in boundary conditions (sea level, waves and currents, locally generated sediment supply) and at some locations high population densities, is why low-lying reef islands (LRIs) are considered among the most vulnerable environments on Earth to climate change. To date, their global distribution and influence of climatic, oceanographic, and geologic setting are only poorly documented or restricted to smaller scales. Here, I present the first detailed global analysis of LRIs utilising freely available global datasets to produce a global reef island database (GRID) and associated intrinsic and extrinsic characteristics that can be used within a coastal vulnerability index (CVI). All datasets used to create the GRID were released between 30 November 2015 and 3 August 2023, while the current version of the GRID database was completed in November 2024. When developing the GRID, LRIs are defined as landmasses <30 km² located on or within 1 km of coral reef and with an elevation of <16 m. Development of the GRID required: 1) the creation of a global shoreline vector file containing the geographic distribution of LRIs and 2) the development of a comprehensive global database of LRIs including eight intrinsic and ten extrinsic variables extracted from global datasets. Intrinsic variables include: 1) human populations, 2) island area, 3) island perimeter, 4) mean elevation, 5) island circularity/shape, 6) underlying reef type, 7) geographic isolation and 8) distance to the nearest neighbouring reef island. Extrinsic variables include: 1) mean water depth, 2) standard deviation of mean water depth, 3) mean annual significant wave height, 4) mean annual wave period, 5) mean spring tidal range, 6) relative tidal range, 7) wave-tide regime, 8) relative wave exposure, 9) relative tropical storm exposure and 10) year-2100 projected median sea level rise rate. The GRID was initially derived from version 2.1 of the UNEP-WCMC Global Island Database, a global shoreline vector file based on geometry data from Open Street Map® (OSM) and released in November 2015. The initial vector file was projected using the Mollweide projection, an equal-area pseudo cylindrical map projection chosen for its accurate derivation of area, especially in regions close to the equator, where most LRIs are located. The final GRID contains 34,404 individual LRIs distributed throughout tropical regions of the world's oceans, amassing a total land area of nearly 11,000 km² with approximately 60,740 km of shoreline and housing around 2.6 million people. While intrinsic variables are typically spatially homogenous, LRIs are generally highly spatially clustered throughout the GRID with respect to extrinsic variables. The spatial distribution of LRIs within the GRID was validated using: 1) published data and 2) quantitative accuracy assessments using satellite imagery. Spatial distributions of LRIs captured in the GRID are extremely consistent with those published in the literature (r² = 0.96) and those derived from independent analysis of satellite imagery (r² = 0.94). Finally, the GRID was used to develop an island vulnerability index (IVI) for each LRI on a scale of 0-1 with 0 representing no vulnerability and 1 representing maximum vulnerability. The GRID database is provided as a tab-delimited text file as well as ESRI shapefiles (points and polygons in WGS84 and Mollweide projection) and a comma-separated value file.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1304 |
| Global | 3 |
| Kommune | 3 |
| Land | 114 |
| Wirtschaft | 4 |
| Wissenschaft | 440 |
| Zivilgesellschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 264 |
| Ereignis | 27 |
| Förderprogramm | 1169 |
| Repositorium | 3 |
| Text | 51 |
| Umweltprüfung | 6 |
| unbekannt | 232 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 54 |
| offen | 1633 |
| unbekannt | 65 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 971 |
| Englisch | 880 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 21 |
| Bild | 3 |
| Datei | 282 |
| Dokument | 30 |
| Keine | 1030 |
| Webdienst | 28 |
| Webseite | 430 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1023 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1180 |
| Luft | 1752 |
| Mensch und Umwelt | 1752 |
| Wasser | 829 |
| Weitere | 1708 |