An evaluation of Odin/OSIRIS limb pointing and stratospheric ozone through comparisons with ozonesondes

Five-plus years of Odin/OSIRIS (Optical Spectrograph and Infrared Imager System) ozone profiles (version 3.0 and SaskMART) have been compared with coincident ozonesonde profiles from the tropopause to the middle stratosphere (~10–35 km). The OSIRIS(v3.0)-sonde comparisons, together with the “knee” technique, suggest that OSIRIS pointing is stable with an accuracy (systematic uncertainty) of 100~m and a precision (random uncertainty) of 400 m. Comparison of coincident profiles revealed excellent overall agreement with differences generally not exceeding 10% between 10 and 35 km. During periods of satellite eclipse larger differences above 25 km were found and concluded to be the result of flexing of the spacecraft frame brought about by cooling. Uncertainties derived from the intercomparison suggest an OSIRIS precision of 25–30% at 10 km, reaching a minimum of about 4–6% in the middle-stratosphere (23–28 km), and 6–8% at 35 km. Ozonesonde uncertainties were also derived and found to be slightly larger in the tropics than mid-latitudes, possibly due to a lack of column normalization at some of the tropical stations. OSIRIS SaskMART ozone, an alternative ozone data product, was found to be very comparable with the v3.0 ozone, with slightly smaller biases relative to the ozonesondes. OSIRIS is concluded to be a robust and accurate source of stratospheric ozone profiles.

PACS Nos.: 82.33.Tb, 95.75.Qr, 42.68.–w

Nous avons comparé cinq ans de mesures sur l'ozone faites par Odin/OSIRIS (version 3.0 et SaskMART) avec des mesures coincidentes par sonde ozonique (stations terrestres) prises entre la tropopause et la stratosphère moyenne (~10–35 km), afin d'évaluer la capacité d'OSIRIS à mesurer l'ozone et à positionner ses mesures. Les comparaisons suggèrent que la précision de visée en altitude d'OSIRIS est stable, avec une fidélité (erreur systématique) de 100 m et une précision de 400 m. La comparaison des profils de concentration d'ozone révèle un excellent accord global, avec des différences n'excédant pas 10% entre 10 et 35 km. Pendant les périodes d'éclipse, des différences plus importantes ont été notées au delà de 25 km et nous avons conclu qu'elles sont causées par une déformation du satellite Odin suite à son refroidissement. La comparaison indique chez OSIRIS une imprécision de 25–30 % à 10 km, diminuant à 4–6 % dans la stratosphère moyenne (23–28 km) et revenant à 6–8 % autour de 35~km. Nous avons aussi étudié les imprécisions de la sonde ozonique pour trouver qu'elle est plus importante aux tropiques et aux latitudes moyennes, possiblement à cause de l'absence de normalisation verticale à certaines stations sous les tropiques. Les résultats sur l'ozone de OSIRIS et SaskMART sont très comparables aux résultats de v3.0, et sont un peu plus près des résultats des sondes ozoniques. En résumé, OSIRIS s'avère être une source fiable et précise des profils d'ozone dans la stratosphère.

[Traduit par la Rédaction]