Глобальная оценка аэрозольных продуктов MODIS Collection 5 на основе метода тёмной мишени над сушей

Сенсоры MODIS NASA наблюдают Землю с полярной орбиты: сенсор Terra — с начала 2000 года, а сенсор Aqua — с середины 2002 года. Для обоих сенсоров применялся единообразный алгоритм извлечения и обработки данных, предназначенный для получения аэрозольных продуктов Collection 5 (C005) на основе метода тёмной мишени над сушей. В работе валидируются продукты MODIS уровня 2 вдоль орбиты путём сопоставления с прошедшими контроль качества измерениями солнечных фотометров AERONET уровня 2 более чем на 300 станциях. Среди 85 463 сопоставлений, соответствующих взаимно безоблачным условиям, более 66% значений оптической толщины аэрозоля (AOD), полученных MODIS, согласуются с наблюдениями AERONET в пределах интервала ожидаемой погрешности (EE) ±(0,05 + 15%) при высокой корреляции (R = 0,9). Таким образом, продукт AOD MODIS является валидированным и количественно пригодным. Однако, хотя для альфа-экспоненты Ангстрема и AOD мелкодисперсной фракции, получаемых MODIS над сушей, можно определить интервалы ожидаемой погрешности, эти продукты не обладают сопоставимой физической достоверностью. Несмотря на глобальную валидацию, значения AOD, полученные MODIS, не везде попадают в пределы интервала EE. Охарактеризованы некоторые остаточные смещения, связанные с конкретными условиями аэрозоля, геометрией наблюдений и/или свойствами поверхности, и установлена их связь с ситуациями, в которых нарушаются отдельные предположения алгоритма MODIS. Значения AOD, полученные Terra и Aqua, сопоставимы с данными AERONET в одинаковой степени; однако глобальное смещение AOD для Terra изменяется со временем: до 2004 года наблюдалось завышение примерно на 0,005, а после этого — занижение аналогичной величины. Это показывает, что небольшие неопределённости калибровки, менее 2%, могут приводить к ошибочным выводам о долгосрочных трендах аэрозоля.