Wolkenparameter von MODIS

MODIS Aqua Cloud Fraction 2002-Jul-04. Copyright: UHH/CEN/AJB

Übersicht

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.

MODIS AQUA Daten ansehen mit dem LAS: cloud fractions | radiative | top parameters | water paths
MODIS TERRA Daten ansehen mit dem LAS: cloud fractions | radiative | top parameters | water paths
Zugriff auf MODIS Daten über OPeNDAP: AQUA | TERRA
AQUA Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/atmosphere/modis_aqua_cloud
TERRA Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/atmosphere/modis_terra_cloud

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Beschreibung

MODIS steht für MODerate resolution Imaging Spectroradiometer. Dieser Sensor, ausgestattet mit 36 verschiedenen spektralen Kanälen vom sichtbaren bis in den infraroten Spektralbereich, operiert von den EOS-TERRA und EOS-AQUA Satelliten seit 2000 bzw. 2002. Die hohe Anzahl der verschiedenen Kanäle und die spektrale Auflösung ermöglicht die Ableitung einer Vielzahl atmosphärischer Parameter - wie hier von Wolkenparametern.

Grundlage für die MODIS Wolken-Parameter sind kalibrierte, geo-referenzierte Messungen der Reflektanz und Radianz in einer Vielzahl der verfügbaren MODIS Kanäle. Verschiedene Methoden sind notwendig um die Vielzahl der verschiedenen Wolkenparameter abzuleiten. So wird für Wolkenoberkanteneigenschaften für mittelhohe und hohe Wolken z. B. die sogenannte CO2 slicing Technik mit Daten numerischer Wettermodelle und Strahlungstransfermodelle kombiniert (Menzel et al. 2015). Die Verschiedenartigkeit der Methoden und Parameter ist zu groß um diese hier in ein paar Zeilen vernünftig beschreiben zu können. Wir empfehlen daher sich die Information über die verschiedenen Methoden von der Webseite der MODIS-Atmosphere Group und den Dokumenten unter Referenzen zu holen; hier sind insbesondere das ATBD für MOD06/MYD06 level-2 Produkte und der Product User Guide zu nennen.

Die Listen der Parameter die wir am ICDC für den Wolken Datensatz anbieten sind hier:

Hier handelt es sich um die Level-3 MOD08/MYD08 Datensätze der Wolken-Parameter, abgeleitet aus den MOD06/MYD06 Level-2 Produkten der MODIS Collection 6.1.

Zusätzlich bieten wir, für den Zeitraum 2003-2015, monatliche Mittelwerte der Wolkentröpfchenanzahlkonzentration (CDNC) (siehe Bennartz and Rausch in den Referenzen).

Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC: 11. Juli 2024.

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Parameter

Parameter der MODIS-Datensätze. Die komplette Inhaltsliste ist in der Parameterliste bei der Beschreibung.
Datentyp	Kommentar	Spez. Wellenlängen	Histogramme
Solar angles	Azimuth & zenith
Sensor angles	Azimuth & zenith
Oberflächentyp	Ozean, Küste, Wüste, Land
Gesamtwolkenbedeckung	Alles, Tag & Nacht		X
Cirruswolkenbedeckung	IR & SWIR
Wolkenbedeckung, ganz & teilweise bedeckte Pixel	verschiedene Phasen
Wolkenbedeckung, einschichtige Wolken	flüssig & eisförmig
Wolkenbedeckung, mehrschichtige Wolken	verschiedene Phasen
Wolkenbedeckung, ganz & teilweise bedeckte Pixel	flüssig & eisförmig	1.6 µm, 3.7 µm, 1.6 & 2.1 µm
Wolkenoberkanten-Temperatur	Alles, Tag & Nacht		X
Wolkenoberkanten-Luftdruck	Alles, Tag & Nacht		X
Höhe der Wolkenoberkante	Alles, Tag & Nacht		X
Wolkenwassersäule, ganz & teilweise bedeckte Pixel	verschiedene Phasen
Wolkenwassersäule, einschichtige Wolken	flüssig & eisförmig
Wolkenwassersäule, ganz & teilweise bedeckte Pixel	flüssig & eisförmig	1.6 µm, 3.7 µm, 1.6 & 2.1 µm
Cirruswolken Reflektanz
Effektive Emissivität der Wolkenoberkante	Alles, Tag & Nacht		X
Optische Dichte der Woken, ganz & teilweise bedeckte Pixel	verschiedene Phasen		X
Optische Dichte der Woken, einschichtige Wolken	flüssig & eisförmig
Optische Dichte der Woken, ganz & teilweise bedeckte Pixel	flüssig & eisförmig	1.6 µm, 3.7 µm, 1.6 & 2.1 µm	X
Wolkenteilchen Effektiver Radius, ganz & teilweise bedeckte Pixel	verschiedene Phasen		X
Wolkenteilchen Effektiver Radius, einschichtige Wolken	flüssig & eisförmig
Wolkenteilchen Effektiver Radius, ganz & teilweise bedeckte Pixel	flüssig & eisförmig	1.6 µm, 3.7 µm, 1.6 & 2.1 µm	X
Wolkentröpfchenanzahl-Konzentration	monatlich

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung:

MODIS EOS-TERRA: 2000-02-24 bis 2024-06-30, täglich
MODIS EOS-AQUA: 2002-07-04 bis 2024-06-30, täglich
MODIS EOS-AQUA CDNC: 2003-01 bis 2015-12, monatlich

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

Global
Räumliche Auflösung: 1° x 1°, kartesisches Gitter
Geographische Länge: 180°W bis 180°E
Geographische Breite: 90°S bis 90°N
Dimension: 360 Spalten x 180 Zeilen
Höhe: Terrain folgend

Format:

NetCDF

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Datenqualität

Die angebotenen Level-3 Wolkenparameter beinhalten als Maß für die Unsicherheit die Standardabweichung über alle Level-2 Datenpunkte die in das Level-3 Produkt der entsprechenden Gitterzelle eingeflossen sind.

Zusätzlich gibt es für viele der Parameter Unsicherheitsabschätzungen die auf den Vertrauensintervallen der Level-2 Prozessierung basieren (näheren Aufschluß gibt hier das ATBD). Im Gegensatz zum MODIS Aerosol Datensatz werden keine Histogramme mit der Datenqualität verfügbar.

Es handelt sich um den Datensatz der Collection 6.1 der MODIS Collection 6 Produktfamilie. Eine Vielzahl der in der Vergangenheit entdeckten Fehler und Unzulänglichkeiten früherer Produktversionen (4, 5)sind in dieser neueren Produktversion behoben bzw. verringert worden. Zudem ist eine Vielzahl zusätzlicher Parameter in Produkten der Collection 6 Familie verfügbar wie z. B. die 1) Höhe der Wolkenobergrenze, 2) der Bedeckungsgrad mit Cirrus / hohen Wolken, 3) kombinierte Histogramme aller Wolkenoberkantenparameter mit dem Wolkenoberkantenluftdruck, 4) Werte der Wolkenwassersäule, dem effektiven Wolkenteilchenradius, der optischen Dichte der Wolken und der Wolkenbedeckung der verschiedenen Phasen auch für nur teilweise mit Wolken bedeckte Pixel und 5) Werte dieser Parameter auch für separate Berechnugen basierend auf MODIS Bändern bei 1.6 µm, 3.7 µm und einer Kombination aus 1.6 und 2.1 µm.

Effekte der radiometrischen Drift des Kanals 29 (8.6 µm) von MODIS EOS-TERRA und andere Sensor-bedingte Effekte auf die Datenprodukte, z. B. durch Übersprechen benachbarter Frequenzbänder wurde in der hier angebotenen neuen Collection 6.1 weitestgehend ausgeschaltet.

Die Daten haben zeitliche Lücken. Die folgenden Tage fehlen:

TERRA: 7.-18.08. 2000; 16.06.-2.07. 2001; 20.-27.03. & 15.04. 2002; 21.-22.12. 2008
AQUA: 30.07.-6.08.2002

Wir verweisen außerdem auf die Referenzen.

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Kontakt

Steve Platnick
MODIS - Atmosphere Level-3 Product Group
NASA / GSFC
email: steve.platnick (at) nasa.gov

Gala Wind
MODIS - Cloud Optical Properties
NASA / GSFC
email: gala.wind (at) nasa.gov

Richard Frey
MODIS - Cloud Top Properties
Space Science Engineering Center (SSEC) / WISC
email: richard.frey (at) ssec.wisc.edu

Stefan Kern
University of Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de

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Referenzen

MODIS - Atmosphere Group Webpage, https://atmosphere-imager.gsfc.nasa.gov/
Platnick, S., et al., MODIS Cloud optical properties: User guide for the Collection 6/6.1 level-2 MOD06/MYD06 product and associated level-3 data sets. v1.1, July 2018 (pdf, nicht barrierefrei)
MODIS ATBD for Level-3 Global Gridded Atmosphere Products (Collection 006, v4.3) (pdf, nicht barrierefrei)
Hubanks, P, (2017): Collection 6.1 Change Document MODIS Atmosphere Level-3 Global Products, Adnet Systems, Lanham, MD, Version 1.0, August 23 2017, 20 pp, see also modis-atmos.gsfc.nasa.gov/documentation/collection-61 (pdf, nicht barrierefrei)
Moeller, C., and R. Frey, Terra MODIS Collection 6.1 calibration and cloud product changes, v1.0, June 27, 2017. (pdf, nicht barrierefrei)
Moeller, C., and R. Frey, Collection 6.1 Terra MODIS IR Bands (MOD021KM) calibration change supplement. v1.0, June 27 2017. (pdf, nicht barrierefrei)
Platnick, S., et al., Collection 6.1 change summary for the MODIS cloud optical property (06_OD) algorithm, July 17 2017. (pdf, nicht barrierefrei)
King, M. D., et al., (2003), Cloud and aerosol properties, precipitable, water, and profiles of temperature and water vapor, Trans. Geosci. Rem. Sens., 41(2), 442-458. (pdf, nicht barrierefrei)
Baum, B. A., et al. (2012), MODIS cloud-top property refinement for Collection 6, J. Appl. Meteorol. Climatol., 51(6), 1145-1163. (pdf, nicht barrierefrei)
King, M. D., et al. (2013), Spatial and temporal distribution of clouds observed by MODIS onboard the Terra and Aqua Satellites, IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens., 51(7), 3826-3852. (pdf, nicht barrierefrei)
Lyapustin, A., et al., (2014), Scientific impact of MODIS C5 calibration degradation and C6+ improvements, Atmos. Meas. Tech., 7, 4353-4365. (pdf, nicht barrierefrei)
Cho, H.-M., et al. (2015), Frequency and causes of failed MODIS cloud property retrievals for liquid phase clouds over global oceans, J. Geophys. Res. - Atmos., 120, 4132-4154. (pdf, nicht barrierefrei)
Wang, T., et al., (2016), Validation of MODIS cloud mask and multilayer flag using CloudSat-CALIPSO caloud profiles and a cross-reference of their cloud classifications, J. Geophys. Res. - Atmos., 121, 11620-11635. (pdf, nicht barrierefrei)
Yi, B., et al. (2017), A comparison of Aqua MODIS ice and liquid water cloud physical and optical properties between collection 6 and collection 5.1: Pixel-to-pixel comparisons, J. Geophys. Res. - Atmos., 122, 4528-4549. (pdf, nicht barrierefrei)
Bennartz, R., and J. Rausch (2017), Global and regional estimates of warm cloud droplet number concentration based on 13 years of AQUA-MODIS observations, Atmos. Chem. Phys., 17, 9815-9836. (pdf, nicht barrierefrei)
Menzel et al, Cloud top properties and cloud phase algorithm theoretical basis document, ATBD, NASA, 2015

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Datenzitat

Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:

Platnick, S., et al., 2017. MODIS Atmosphere L3 Daily Product. NASA MODIS Adaptive Processing System, Goddard Space Flight Center, USA: http://dx.doi.org/10.5067/MODIS/MOD08_D3.061 [last access: July 3, 2024]
(if MODIS EOS-AQUA data are used accordingly: dx.doi.org/10.5067/MODIS/MYD08_D3.061)

und der folgenden Danksagung:

Original MODIS collection 6.1 cloud parameter data provided in hdf format by https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/ were downloaded in netCDF file format from the Integrated Climate Data Centre (ICDC). Thanks to ICDC, CEN, University of Hamburg for data support.

Für den CDNC-Datensatz bitte auf die Veröffentlichung von Bennartz and Rausch verweisen.

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