Solare Einstrahlung am Boden Parameter (SARAH-2) von EUMETSAT CM-SAF
Übersicht
- Zugang
- Beschreibung
- Parameter
- Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
- Datenqualität
- Kontaktperson
- Referenzen
- Datenzitat
Zugang
EINGESCHRÄNKT: Dieser Link auf den Datensatz ist nur für eine eingeschränkte Nutzergruppe verfügbar. Der Datensatz ist nur im CEN/MPI Netzwerk bzw. von außen mit Kundenkonto zugreifbar. Bitte wenden Sie sich an ICDC, wenn Sie von außerhalb des Netzwerks auf diese Daten zugreifen möchten.
- Strahlungs Daten ansehen mit dem LAS
- AZugriff auf Strahlungs-Daten über OPeNDAP
- Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/land/eumetsat_surfacesolarirradiance
Beschreibung
Der SARAH-2 Datensatz enthält fünf Parameter der solaren Einstrahlung am Boden, von denen wir vier für die interne Nutzung anbieten: die effektive Wolkenalbedo (CAL), die gesamte (diffus + direkt) solare Einstrahlung am Boden (SIS), die direkte solare Einstrahlung am Boden (SID) und die bzgl. des Sonnenzenitwinkels normierte direkte solare Einstrahlung am Boden (DNI). Diese Parameter wurden von Reflektanzmessungen der geostationären Meteosat Satelliten der ersten und zweiten Generation (MVIRI und SEVIRI) abgeleitet. Daten stehen somit für das Meteosat Beobachtungsgebiet zur Verfügung, d.h. für Afrika, Teile Südamerikas, das meiste von Europa und einen Großteil des Atlantiks.
Für diesen EUMETSAT CM-SAF Climate Data Record werden das Heliosat Verfahren zur Bestimmung der effektiven Wolkenalbedo (Hammer et al., 2003) mit einem Strahlungstransfermodell speziell für wolkenfreie Bedingungen (MAGIC, Mueller et al., 2009) miteinander kombiniert (Müller et al., 2015), siehe Referenzen. Aus den Rohdaten von (MVIRI) SEVIRI wird zunächst die effektive Wolkenalbedo und dann die solare Einstrahlung berechnet. Während das Heliosat-Verfahren rein auf MVIRI / SEVIRI Messungen basiert, fließen in das Strahlungstransfermodell MAGIC eine Anzahl zusätzlicher Parameter ein: Gesamtwasserdampfgehalt der Atmosphäre (see ECMWF Reanalysen bei ICDC), eine monatliche Ozon-Klimatologie, Oberflächenalbedo (SARB/CERES) und eine monatliche Aerosolklimatologie. Die Kombination von Heliosat Verfahren und MAGIC firmiert unter MAGICSOL (Posselt et al., 2012, 2014 in Referenzen). Mehr Information zum Retrieval kann dem Product User Manual (PUM) und dem Algorithm Theoretical Basis Document (ATBD) entnommen werden, siehe Referenzen.
Der hier angebotene SARAH ed. 2 Datensatz (version 2.0 und die Verlängerung 2.1) hat monatliche zeitliche Auflösung; auf Anfrage stellen wir für die interne Nutzung auch die täglichen Daten zur Verfügung.
Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC: 16. Februar 2023.
Parameter
| Name | Einheit | Kommentar |
|---|---|---|
| Gesamte (diffus & direkt) solare Einstrahlung am Boden (SIS) | W/m² | SIS = (1 - CAL) * SIS_clear-sky |
| wie oben aber für klaren Himmel (Modelldaten) | W/m² | SIS_clear-sky |
| Direkte solare Einstrahlung am Boden (SID) | W/m² | bzgl. einer horizontalen Fläche, Wellenlänge: 0.2 bis 4.0 µm |
| wie oben aber für klaren Himmel (Modelldaten) | W/m² | SID_clear-sky |
| Direkte, normierte solare Einstrahlung am Boden (DNI) | W/m² | normiert bzgl. des Sonnenzenitwinkels (SZA) |
| wie oben aber für klaren Himmel (Modelldaten) | W/m² | DNI_clear-sky |
| Effektive Wolkenalbedo | keine |
Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
Zeitraum und zeitliche Auflösung:
- Monatlich: 1983-01 to 2017-12
- Tägliche Daten des gleichen Zeitraums können auf Anfrage für interne Nutzer zur Verfügung gestellt werden.
Räumliche Abdeckung und Auflösung:
- Meteosat Blickfeld (siehe Abbildung oben)
- Räumliche Auflösung: 0.05° x 0.05°, geographisches Gitter
- Geograpische Länge: ca. -65°E bis 65°E
- Geographische Breite: ca. -65°N bis 65°N
- Dimension: 2601 Spalten x 2601 Zeilen
- Höhe: Terrain folgend
Format:
- NetCDF
Datenqualität
Der hier vorliegende Datensatz beinhaltet keine separat aufgeführten Fehlerabschätzungen. Das Verfahren wurde mit Beobachtungen des Baseline Surface Radiation Network (BSRN) validiert. BSRN Stationen, die für die Validierung verwendet worden sind, wurden sorgfältig ausgewählt, decken verschiedene Höhenlagen und Klimazonen ab und haben mindestens einen kompletten saisonalen Zyklus im Überlapp mit den MVIRI / SEVIRI Beobachtungen gemessen.
Um die 95% (beinahe 85%) der SIS und SID (DNI) monatlichen mittleren Differenzen zwischen SARAH-2 und in-situ Messungen liegen innerhalb der Zielvorgaben von 8 W/m² und 10 W/m² (15 W/m²). Die mittleren absoluten Differenzen liegen für SIS und SID deutlich unter diesen Vorgaben: 5.1 W/m² und 7.8 W/m²; für DNI liegen diese bei 16.4 W/m².
Details zur Evaluation finden sich im CM-SAF Validationsreport sowie in Artikeln von, z. B. Posselt et al. (2012, 2014), Müller et al. (2015) und Pfeifroth et al. (2018) (siehe Referenzen).
Kontaktperson
Climate Monitoring Satellite Application Facility (CM-SAF)
Helpdesk at www.cmsaf.eu
email: contact.cmsaf (at) dwd.deStefan Kern
ICDC / CEN / University of Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de
Referenzen
Literatur:
- Hammer, A., et al. (2003), Solar energy assessment using remote sensing technologies, Remote Sensing of Environment, 86, 423-432. (pdf, not barrier free)
- Mueller, R., et al., (2009), The CM-SAF operational scheme for the satellite based retrieval of solar surface irradiance - A LUT based eigenvector hybrid approach, Remote Sensing of Environment, 113, 1012-1024, doi://10.1016/j.rse.2009.01.012. (pdf, not barrier free)
- Müller, R., et al., (2015), Digging the METEOSAT Treasure-3 Decades of Solar Surface Radiation, Remote Sensing, 7(6), 8067-8101, doi:10.3390/rs70608067.
- Posselt, R., et al., (2012), Remote sensing of solar surface radiation for climate monitoring - The CM-SAF retrieval in international comparison, Remote Sensing of Environment, 118, 186-198, doi:10.1016/j.rse.2011.11.01. (pdf, not barrier free)
- Posselt, R., et al., (2014), A surface radiation climatology across two Meteosat satellite generations, Remote Sensing of Environment, 142, 103-110, doi:10.1016/j.rse.2013.11.007. (pdf, not barrier free)
- Pfeifroth, U., et al., (2018), Trends and variability of surface solar radiation in Europe based on surface- and satellite-based data records, J. Geophys. Res.-Atmospheres, 123, 1735-1754, doi:10.1002/2017JD027418. (pdf, not barrier free)
- EUMETSAT CM SAF Algorithm Theoretical Basis Document (ATBD) Meteosat Solar Surface Radiation and effective Cloud Albedo Climate Data Records - Heliosat (SARAH-2) (pdf, not barrier free)
- EUMETSAT CM SAF Product User Manual (PUM) Meteosat Solar Surface Irradiance and effective Cloud Albedo Climate Data records (SARAH 2) (pdf, not barrier free)
- EUMETSAT CM SAF Validation Report Meteosat Solar Surface Radiation and Effective Cloud Albedo Climate Data Record (SARAH-2) (pdf, not barrier free)
Datenzitat
Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:
Pfeifroth, U., Kothe, S., Müller, R., Trentmann, J., Hollmann, R., Fuchs, P., Kaiser, J., and Werscheck, M., (2019): Surface Radiation Data Set - Heliosat (SARAH) - Edition 2.1, Satellite Application Facility on Climate Monitoring, DOI:10.5676/EUM_SAF_CM/SARAH/V002_01, https://doi.org/10.5676/EUM_SAF_CM/SARAH/V002_01 .
und mit der folgenden Danksagung:
Thanks to ICDC, CEN, University of Hamburg for data support.