Um Método para Determinar a Resolução Espacial Necessária para Observar a Qualidade do Ar do Espaço

Observações de satélite têm o potencial de fornecer uma imagem precisa da química atmosférica e da qualidade do ar em uma variedade de escalas espaciais e temporais. Uma consideração chave no projeto de novos instrumentos é a resolução espacial necessária para monitorar efetivamente a qualidade do ar do espaço. Neste artigo, variogramas foram usados para abordar essa questão, calculando as escalas de comprimento horizontal do ozônio na camada limite e na troposfera livre, utilizando dados de aeronaves em situação de cinco diferentes campanhas da NASA e simulações com um modelo de qualidade do ar. Para as observações e o modelo, as características de menor escala foram encontradas na camada limite, com uma escala característica de cerca de 50 km que aumentou para mais de 150 km acima da camada limite. A escala de comprimento muda com a altitude. É mostrado que escalas de comprimento similares são derivadas com base em uma abordagem totalmente independente usando tempos de vida dos constituintes e velocidades típicas do vento. Até agora, as observações espaciais de constituintes troposféricos vieram de vários instrumentos, incluindo TOMS, GOME, MOPITT, TES e OMI, que, em geral, possuem diferentes funções de ponderação que precisam ser consideradas, e nenhum realmente mede na superfície. Uma complicação adicional é que a maioria das medições de satélite (como as do OMI e GOME) é do coluna verticalmente integrada. Neste artigo, as escalas de comprimento nas medições de coluna também eram da ordem de 50 km. Para resolver adequadamente as características de 50 km, uma resolução horizontal de pelo menos 10 km seria desejável.