The monitoring nitrous oxide sources (MIN2OS) satellite project

Autor: Joël Léonard, Jean-Luc Attié, Hélène Reynal, Christine Groot Zwaaftink, Naoko Saitoh, Laurent Berdeu, Rona Thompson, Jos Lelieveld, Elizabeth Pattey, Z. Zelinger, Audrey Fortems-Cheiney, Frédérick Pasternak, Isabelle Pison, Prabir K. Patra, Václav Nevrlý, Jan Suchánek, Olivier Saint-Pé, Rémi Chalinel, Juying Warner, Laure Brooker, Jean Sciare, Philippe Ricaud, Jérôme Vidot, Michal Dostál
Přispěvatelé: Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'aérologie (LAERO), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Airbus Defence and Space [Les Mureaux], ASTRIUM, Agroressources et Impacts environnementaux (AgroImpact), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Agriculture and Agri-Food (AAFC), Norsk Institutt for Luftforskning (NILU), J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry of the ASCR, Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS), Max Planck Institute for Chemistry (MPIC), Max-Planck-Gesellschaft, Cyprus Institute (CyI), Chiba University, University of Maryland [Baltimore], Research Institute for Global Change (RIGC), Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), The TN2OR project is funded by the Région Occitanie, the University of Toulouse, the Institut National des Sciences de l'Univers (INSU)/Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Météo-France, the Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), Airbus Defense and Space, and Sciences et technologies pour l'Aéronautique et l'Espace (STAE) foundation. RC's PhD has been funded by Région Occitanie and Airbus Defense and Space., Météo France-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Airbus Defence and Space, Airbus Group, Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Agriculture and Agri-Food [Ottawa] (AAFC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Remote Sensing of Environment
Remote Sensing of Environment, 2021, 266, pp.112688. ⟨10.1016/j.rse.2021.112688⟩
Remote Sensing of Environment, Elsevier, 2021, 266, pp.112688. ⟨10.1016/j.rse.2021.112688⟩
ISSN: 0034-4257
1879-0704
DOI: 10.1016/j.rse.2021.112688⟩
Popis: International audience; The Monitoring Nitrous Oxide Sources (MIN2OS) satellite project aims at monitoring global-scale nitrous oxide (N2O) sources by retrieving N2O surface fluxes from the inversion of space-borne N2O measurements that are sensitive to the lowermost atmospheric layers under favorable conditions. MIN2OS will provide emission estimates of N2O at a horizontal resolution of 1° × 1° on the global scale and 10 × 10 km2 on the regional scale on a weekly to monthly basis depending on the application (e.g., agriculture, national inventories, policy, scientific research). Our novel approach is based on the development of: 1) a space-borne instrument operating in the Thermal InfraRed domain providing, in clear sky conditions, N2O mixing ratio in the lowermost atmosphere (900 hPa) under favorable conditions (summer daytime) over land and under favorable and unfavorable (winter nighttime) conditions over the ocean and 2) an atmospheric inversion framework to estimate N2O surface fluxes from the atmospheric satellite observations. After studying three N2O spectral bands (B1 at 1240–1350 cm−1, B2 at 2150–2260 cm−1 and B3 at 2400–2600 cm−1), a new TIR instrument will be developed, centered at 1250–1330 cm−1, with a resolution of 0.125 cm−1, a Full Width at Half Maximum of 0.25 cm−1 and a swath of 300 km. To optimally constrain the retrieval of N2O vertical profiles, the instrument will be on-board a platform at ~830 km altitude in a sun-synchronous orbit crossing the Equator in descending node at 09:30 local time in synergy with two other platforms (Metop-SG and Sentinel-2 NG) expected to fly in 2031–32 aiming at detecting surface properties, agricultural information on the field scale and vertical profiles of atmospheric constituents and temperature. The lifetime of the MIN2OS project would be 4–5 years to study the interannual variability of N2O surface fluxes. The spectral noise can be decreased by at least a factor of 5 compared to the lowest noise accessible to date with the Infrared Atmospheric Sounding Interferometer-New Generation (IASI-NG) mission. The N2O total error is expected to be less than ~1% (~3 ppbv) along the vertical. The preliminary design of the MIN2OS project results in a small instrument (payload of 90 kg, volume of 1200 × 600 × 300 mm3) with, in addition to the spectrometer, a wide field and 1-km resolution imager for cloud detection. The instruments could be hosted on a small platform, the whole satellite being largely compatible with a dual launch on VEGA-C. The MIN2OS project has been submitted to the European Space Agency Earth Explorer 11 mission ideas.
Databáze: OpenAIRE
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