A SmallSat Concept to Resolve Diurnal and Vertical Variations of Aerosols, Clouds, and Boundary Layer Height - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Bulletin of the American Meteorological Society Année : 2023

A SmallSat Concept to Resolve Diurnal and Vertical Variations of Aerosols, Clouds, and Boundary Layer Height

John E Yorks
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1313489
Jun Wang
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1313490
Matthew J Mcgill
  • Fonction : Auteur
Jeffrey S Reid
  • Fonction : Auteur
Jianglong Zhang
  • Fonction : Auteur
Olga Kalashnikova
  • Fonction : Auteur
Hongbin Yu
  • Fonction : Auteur
Franco Marenco
  • Fonction : Auteur
Tammy M Weckwerth
  • Fonction : Auteur
Zhanqing Li
  • Fonction : Auteur
James R Campbell
  • Fonction : Auteur
Ping Yang
  • Fonction : Auteur
Minghui Diao
  • Fonction : Auteur
Vincent Noël
James L Carr
  • Fonction : Auteur
Michael Garay
  • Fonction : Auteur
Kenneth Christian
  • Fonction : Auteur
Angela Bennedetti
  • Fonction : Auteur
Allison M Ring
  • Fonction : Auteur
Alice Crawford
  • Fonction : Auteur
Michael J Pavolonis
  • Fonction : Auteur
Valentina Aquila
  • Fonction : Auteur
Jhoon Kim
  • Fonction : Auteur
Shobha Kondragunta
  • Fonction : Auteur

Résumé

A SmallSat mission concept is formulated here to carry out Time-varying Optical Measurements of Clouds and Aerosol Transport (TOMCAT) from space while embracing low-cost opportunities enabled by the revolution in Earth science observation technologies. TOMCAT's "around-the-clock" measurements will provide needed insights and strong synergy with existing Earth observation satellites to 1) statistically resolve diurnal and vertical variation of cirrus cloud properties (key to Earth's radiation budget), 2) determine the impacts of regional and seasonal planetary boundary layer (PBL) diurnal variation on surface air quality and low-level cloud distributions, and 3) characterize smoke and dust emission processes impacting their long-range transport on the subseasonal to seasonal time scales. Clouds, aerosol particles, and the PBL play critical roles in Earth's climate system at multiple spatiotemporal scales. Yet their vertical variations as a function of local time are poorly measured from space. Active sensors for profiling the atmosphere typically utilize sun-synchronous low-Earth orbits (LEO) with rather limited temporal and spatial coverage, inhibiting the characterization of spatiotemporal variability. Pairing compact active lidar and passive multiangle remote sensing technologies from an inclined LEO platform enables measurements of the diurnal and vertical variability of aerosols, clouds, and aerosol-mixing-layer (or PBL) height in tropical-to-midlatitude regions where most of the world's population resides. TOMCAT is conceived to bring potential societal benefits by delivering its data products in near-real time and offering on-demand hazard-monitoring capabilities to profile fire injection of smoke particles, the frontal lofting of dust particles, and the eruptive rise of volcanic plumes.
Fichier principal
Vignette du fichier
Yorks et al. - 2023 - A SmallSat Concept to Resolve Diurnal and Vertical.pdf (3.12 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte

Dates et versions

hal-04300195 , version 1 (22-11-2023)

Identifiants

Citer

John E Yorks, Jun Wang, Matthew J Mcgill, Melanie Follette-Cook, Edward P Nowottnick, et al.. A SmallSat Concept to Resolve Diurnal and Vertical Variations of Aerosols, Clouds, and Boundary Layer Height. Bulletin of the American Meteorological Society, 2023, 104 (4), pp.E815 - E836. ⟨10.1175/bams-d-21-0179.1⟩. ⟨hal-04300195⟩
18 Consultations
1 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More