Addressing Sea Surface Salinity retrieval at different spatial resolution. Feasibility study using OCCAM data within SEPS simulator and L2 processor tools

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la National Oceanography Centre of Southampton (NOCS), Gran Bretanya, entre maig i juliol del 2006. La possibilitat d’obtenir una estimació precissa de la salinitat marina (SSS) és important per a investigar i predir l’extensió del fenòmen del canvi climàtic. La missió Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) va ser seleccionada per l’Agència Espacial Europea (ESA) per a obtenir mapes de salinitat de la superfície marina a escala global i amb un temps de revisita petit. Abans del llençament de SMOS es preveu l’anàlisi de la variabilitat horitzontal de la SSS i del potencial de les dades recuperades a partir de mesures de SMOS per a reproduir comportaments oceanogràfics coneguts. L’objectiu de tot plegat és emplenar el buit existent entre les fonts de dades d’entrada/auxiliars fiables i les eines desenvolupades per a simular i processar les dades adquirides segons la configuració de SMOS. El SMOS End-to-end Performance Simulator (SEPS) és un simulador adhoc desenvolupat per la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) per a generar dades segons la configuració de SMOS. Es va utilitzar dades d’entrada a SEPS procedents del projecte Ocean Circulation and Climate Advanced Modeling (OCCAM), utilitzat al NOCS, a diferents resolucions espacials. Modificant SEPS per a poder fer servir com a entrada les dades OCCAM es van obtenir dades de temperatura de brillantor simulades durant un mes amb diferents observacions ascendents que cobrien la zona seleccionada. Les tasques realitzades durant l’estada a NOCS tenien la finalitat de proporcionar una tècnica fiable per a realitzar la calibració externa i per tant cancel•lar el bias, una metodologia per a promitjar temporalment les diferents adquisicions durant les observacions ascendents, i determinar la millor configuració de la funció de cost abans d’explotar i investigar les posibiltats de les dades SEPS/OCCAM per a derivar la SSS recuperada amb patrons d’alta resolució.

Report for the scientific sojourn at the National Oceanography Centre of Southampton (NOCS), United Kingdom, from May to July 2006. The Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) is a mission selected by the European Space Agency (ESA) to provide global and frequent sea surface salinity (SSS) maps. Accurate SSS estimations will be crucial to investigate and predict the extent of climate change. Prior-to-launch mission pending issues checklist involves, among others, the analysis of horizontal SSS variability and the capabilities of the retrieved SMOS data to eventually reproduce known oceanographic features. The overall objective of this project was bridging the gap between reliable sources of input/auxiliary data and comprehensive tools developed to simulate and process the data in the specific SMOS configuration. The SMOS End to end Performance Simulator (SEPS), an ad-hoc tool developed to generate SMOS-like data developed at UPC, was fed with Ocean Circulation and Climate Advanced Modeling (OCCAM) project data, run at NOCS, at different spatial resolution. One month of brightness temperatures in different ascending overpasses covering a selected zone with OCCAM data were simulated by means of SEPS, once specific modifications were performed to allow OCCAM data ingestion. Lately, efforts have been devoted to the definition and tuning of a retrieval setup in a proto-Level 2 processor. Namely, studies were aiming to provide a reliable technique for the external calibration and subsequent bias cancellation (a specific technique was proposed), a strategy for a weighted temporal averaging of the different overpasses, and an assessment of the cost function setup, prior to exploit and investigate the capability of the SEPS/OCCAM data to derive retrieved SSS with traceable high resolution patterns.