Inferring CO2 sources and sinks from satellite observations: Method and application to TOVS data
2005
Chevallier, F. | Fisher, M. | Peylin, Philippe | Serrar, S. | Bousquet, Philippe | Breon, Francois-Marie | Chedin, A. | Ciais, Philippe | Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) | Modélisation INVerse pour les mesures atmosphériques et SATellitaires (SATINV) ; Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) | European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) | Biogéochimie et écologie des milieux continentaux (Bioemco) ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire de biogéochimie des milieux continentaux ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X) ; Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-École nationale des ponts et chaussées (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS-PSL ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL) | ICOS-ATC (ICOS-ATC) ; Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE) ; Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) | European Project: 34237,GEMS
International audience
Mostrar más [+] Menos [-]Inglés. Properly handling satellite data to constrain the inversion of CO2 sources and sinks at the Earth surface is a challenge motivated by the limitations of the current surface observation network. In this paper we present a Bayesian inference scheme to tackle this issue. It is based on the same theoretical principles as most inversions of the flask network but uses a variational formulation rather than a pure matrix-based one in order to cope with the large amount of satellite data. The minimization algorithm iteratively computes the optimum solution to the inference problem as well as an estimation of its error characteristics and some quantitative measures of the observation information content. A global climate model, guided by analyzed winds, provides information about the atmospheric transport to the inversion scheme. A surface flux climatology regularizes the inference problem. This new system has been applied to 1 year's worth of retrievals of vertically integrated CO2 concentrations from the Television Infrared Observation Satellite Operational Vertical Sounder (TOVS). Consistent with a recent study that identified regional biases in the TOVS retrievals, the inferred fluxes are not useful for biogeochemical analyses. In addition to the detrimental impact of these biases, we find a sensitivity of the results to the formulation of the prior uncertainty and to the accuracy of the transport model. Notwithstanding these difficulties, four-dimensional inversion schemes of the type presented here could form the basis of multisensor data assimilation systems for the estimation of the surface fluxes of key atmospheric compounds.
Mostrar más [+] Menos [-]Palabras clave de AGROVOC
Información bibliográfica
Este registro bibliográfico ha sido proporcionado por AgroParisTech