Remote sensing of atmospheric aerosol

Abstract

Aerosols have significant but partly poorly understood effects on both climate and human health. Measurements are required to understand the impacts and remote sensing is a powerful tool for the purpose. In the thesis physical background, function and quality of four atmospheric aerosol retrieval algorithms applied in the remote sensing are described. The scope of the work was unique even internationally. In the remote sensing, backscattered radiation from the Earth-atmosphere system was measured. Instruments differ in terms of wavelength domain, number of view angles and other technical details. Based on measurements, several geophysical parameters can be retrieved but simplifications were needed in the retrieval. The simplifications as well as further assumptions were explained in the work.

Aerosolien ilmasto- ja terveysvaikutukset ovat merkittäviä mutta paikoin huonosti tunnettuja. Molempia selvitetään mittauksilla, joista maantieteelliseltä kattavuudeltaan tehokkaimpia ovat satelliittikaukokartoitusmenetelmät. Diplomityössä selvitettiin neljän kaukokartoitukseen perustuvan aerosolimittausalgoritmin fysikaalinen perusta, toiminta ja laatu. Vastaavia monia algoritmeja esittelevä teos on ensimmäinen laatuaan jopa kansainvälisesti. Satelliittikaukokartoituksessa mitataan maasta ja ilmakehästä takaisinsiroavaa säteilyä. Katselukulmien määrä ja aallonpituusalueet sekä muut tekniset ominaisuudet vaihtelevat instrumenttien välillä. Satelliittimittauksista saadaan laskettua monia geofysikaalisia suureita. Laskenta vaatii kuitenkin oletuksia, joita työssä selvitettiin. Diplomityössä esitettiin kirjoittajan toteuttama vertailututkimus satelliittimittausten aerosolien optisten ominaisuuksien ja maanpinnalla mitatun massapitoisuuden välillä. /Kir09