Evaluation of MODIS C6 and C6.1 Dark Target AOD products over Turkey based on NDVI and aerosol type

Tuygun, Gizem Tuna; ÖZDEMİR, Esra KAVCI; Elbir, Tolga

doi:10.1016/j.apr.2020.07.003

Cited by 13 publications

(5 citation statements)

References 43 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…As indicated by Zhou and Wang ( 2017 ), reanalysis data is typically assimilated from daytime satellite products, with limited data available at night. Correspondingly, RMSE and MAE values in this study exhibit a downward trend from morning to late afternoon, which is in line with findings suggesting that Aqua satellite retrievals conducted in the afternoon are more accurate than those from the Terra satellite in the morning (Bright and Gueymard 2019 ; Tuna Tuygun et al 2020 ; Tuna Tuygun et al 2021 ). Thus, CAMS AODs demonstrate commendable performance across all hours, particularly in the late afternoon.…”

Section: Resultssupporting

confidence: 92%

“…AOD data can be sourced from various platforms, including (i) ground-based monitoring stations equipped with sun photometers, sky radiometers, and ceilometers, which measure direct and scattered sunlight to ascertain atmospheric aerosol concentration (Kim et al 2008 ; Khor et al 2014 ); (ii) satellite-based instruments such as the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR), and Polarization and Anisotropy of Reflectances for Atmospheric Sciences coupled with Observations from a Lidar (PARASOL), which determine aerosol concentration by measuring direct and scattered sunlight (Tuna Tuygun et al 2020 ; Chiapello et al 2021 ; Gui et al 2021 ); (iii) numerical models like the Global Modeling and Assimilation Office (GMAO) and the Community Atmosphere Model (CAM), which simulate atmospheric conditions and use data from various sources, including satellite and ground-based measurements, to estimate aerosol concentration (Bacmeister et al 2014 ; Gelaro et al 2017 ); and (iv) aerosol data assimilation systems such as the Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) and the European Space Agency’s (ESA) Climate Change Initiative (CCI) project, which integrate satellite-based measurements, ground-based observations, and numerical models to produce comprehensive aerosol data (Peuch et al 2022 ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Comparative analysis of CAMS aerosol optical depth data and AERONET observations in the Eastern Mediterranean over 19 years

Tuna Tuygun,

Elbir

2024

Environ Sci Pollut Res

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Aerosol optical depth (AOD) is an essential metric for evaluating the atmospheric aerosol load and its impacts on climate, air quality, and public health. In this study, the AOD data from the Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) were validated against ground-based measurements from the Aerosol Robotic Network (AERONET) throughout the Eastern Mediterranean, a region characterized by diverse aerosol types and sources. A comparative analysis was performed on 3-hourly CAMS AOD values at 550 nm against observations from 20 AERONET stations across Cyprus, Greece, Israel, Egypt, and Turkey from 2003 to 2021. The CAMS AOD data exhibited a good overall agreement with AERONET AOD data, demonstrated by a Pearson correlation coefficient of 0.77, a mean absolute error (MAE) of 0.08, and a root mean square error (RMSE) of 0.11. Nonetheless, spatial and temporal variations were observed in the CAMS AOD data performance, with site-specific correlation coefficients ranging from 0.57 to 0.85, the lowest correlations occurring in Egypt and the highest in Greece. An underestimation of CAMS AOD was noted at inland sites with high AOD levels, while a better agreement was observed at coastal sites with lower AOD levels. The diurnal variation analysis indicated improved CAMS reanalysis performance during the afternoon and evening hours. Seasonally, CAMS reanalysis showed better agreement with AERONET AODs in spring and autumn, with lower correlation coefficients noted in summer and winter. This study marks the first comprehensive validation of CAMS AOD performance in the Eastern Mediterranean, offering significant enhancements for regional air quality and climate modeling, and underscores the essential role of consistent validation in refining aerosol estimations within this complex and dynamic geographic setting.

show abstract

Section: Resultssupporting

confidence: 92%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Comparative analysis of CAMS aerosol optical depth data and AERONET observations in the Eastern Mediterranean over 19 years

Tuna Tuygun,

Elbir

2024

Environ Sci Pollut Res

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…It has a spatial resolution of 1° × 1° degree and average root mean absolute error over land is around 0.075 of DTDB monthly AOD data (Levy et al ., 2013). MODIS data were employed for trend analysis (Georgoulias et al ., 2016b; Tuna Tuygun et al ., 2020). Detailed information about the MODIS aerosol datasets is given in Table 1.…”

Section: Study Region and Datamentioning

confidence: 99%

Winter AOD trend changes over the Eastern Mediterranean and Middle East region

Shaheen

Lelieveld

et al. 2021

Intl Journal of Climatology

View full text Add to dashboard Cite

The present study documents the winter aerosol optical depth (AOD) trends over the Eastern Mediterranean and Middle East (EMME) region using MERRA‐2 and moderate‐resolution imaging spectroradiometer (MODIS) collection 6.1 data. A significant upward AOD trend was identified during the years 2000–2010, whereas the AOD followed a significant downward trend during the years 2010–2017. Our analysis indicates that aeolian dust is the main contributor to AOD changes. The winter AOD changes are related to meteorological factors over the EMME region. During the early period (2000–2010), a significant decrease in sea level pressure induced dry and hot southeasterly winds blowing from the desert regions in the Middle East toward the EMME, which increased the temperature and reduced the relative humidity, thus enhancing evaporation and promoting soil drying. In contrast, during the late period (2010–2017), a significant increase in sea level pressure, accompanied by an increase in the North Atlantic Oscillation (NAO) index, induced northwesterly winds from higher latitudes, which decreased the temperature and increased the relative humidity, reducing dust mobilization in the EMME, in particular, in Iraq and Egypt. This shows to what extent AOD trends in the EMME region are controlled by changing meteorological weather conditions.

show abstract

“…Ayrıca sadece deniz üzerinde veri üretilmesi durumunda da Akdeniz ve Ege üzerinde boş pikseller görülmüştür. Daha önce gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda bölgenin ortalama AOD seviyesinin yaz aylarında 0,1-0,2 aralığında olduğu bilinmektedir [31,[46][47]. Bu değerin nemin çok yüksek olduğu koşullarda veya bölgenin toz taşınımından etkilendiği dönemlerde 0,2-0,3 aralığında değiştiği bilinmektedir [46].…”

Section: Modis Maiac Aod Verileri Aynı Alan Veunclassified

“…Amerikan Ulusal Uzay ve Havacılık Dairesi (NASA) tarafından uzaya yerleştirilen kutupsal yörüngeli Terra ve Aqua uydularına bağlı MODIS enstrümanı yeryüzündeki bir nokta için günde 1 veya 2 adet AOD verisi üretebilmektedir. Terra ve Aqua uyduları uzun yıllardır dünya genelinde yaygın olarak kullanılan ve ülkemiz özelinde de kabul edilebilir doğrulukta AOD verisini üretmeyi başaran uydulardır [31][32]. AOD orman yangınlarından kaynaklanan aerosol kirliliğinin izlenmesi amacıyla da literatürde yaygın olarak kullanılan bir parametredir [25,[33][34][35].…”

Section: Introductionunclassified

Türkiye’de 2021 Yılında Yaşanan Büyük Orman Yangınlarında Yanan Orman Alanlarının ve Yangın Kaynaklı Atmosferik Aerosollerin Uydular ile İzlenmesi

TUNA TUYGUN,

İŞSEVER,

ELBİR

2023

DEUFMD

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Avrupa Orman Yangını Bilgi Sistemi verilerine göre, 2021 yılında Akdeniz ülkeleri içinde en fazla orman alanı kaybı yaşayan ülke Türkiye olmuştur. Ülke tarihindeki en büyük orman yangınlarının yaşandığı dönem olan 28 Temmuz-12 Ağustos 2021 tarihleri arasında gerçekleşen çok sayıda irili ufaklı orman yangını ile Ege ve Akdeniz bölgelerinde yaklaşık olarak 150.000 ha orman alanı tahrip olmuştur. Bu çalışma kapsamında, aynı dönemde Ege ve Akdeniz bölgesinde yer alan özellikle Muğla, Antalya, Mersin, Adana ve Osmaniye illerinde tahrip olan orman alanlarının farklı uydu verileri kullanılarak belirlenmesi hedeflenmiştir. Ayrıca, orman yangınları sonucu oluşan aerosollerin atmosferdeki günlük değişimlerinin uydu verileriyle belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, yangın öncesi ve sonrası günleri kapsayacak 16 günlük çalışma dönemi (27 Temmuz-13 Ağustos 2021) boyunca günlük olarak Suomi NPP uydusunun VIIRS sensörü ile elde edilen “Orman Yangını ve Sıcaklık Anomalisi” ürünleri incelenmiştir. Tespit edilen orman yangınlarının etkili olduğu bölgeler, eş zamanlı olarak NASA’nın Aqua uydusunun MODIS sensörü ile elde edilen Normalize Edilmiş Fark Bitki Örtüsü (NFBÖİ) verileri kullanılarak belirlenmiş ve Ege ve Akdeniz’de yanan toplam orman alanları mekansal olarak belirlenmiştir. Ek olarak, meydana gelen orman yangınları sonucunda oluşan atmosferik aerosoller, eş zamanlı olarak MODIS enstrümanı tarafından üretilen 1 km mekansal çözünürlüğe sahip Aerosol Optik Derinliği (AOD) verisi ile günlük olarak izlenmiştir. Çalışma sonunda, yangınların ilerleyişinin, verdiği hasarın ve yangın kaynaklı oluşan aerosollerin atmosferdeki değişiminin uydu verileri yardımıyla uyumlu olarak izlenebildiği görülmüştür. Buna göre, uzaktan algılama verileri ile belirlenen yanan alanlar incelendiğinde orman yangınlarının özellikle Muğla ve Antalya illerinde büyük kayıplar meydana getirdiği belirlenmiştir. Orman yangınları kısa sürede birçok alana yayılmış, yangının ilerleyiş hattına paralel olarak dumanın eş zamanlı hareketi gözlenmiş, orman yangınları sonucunda yangınların şiddetlendiği dönemlerde yüksek AOD (> 1.0) değerlerinin oluştuğu ve bölgenin ortalama aerosol seviyelerine göre yaklaşık 2-5 kat yüksek aerosol kirliliğine sebep olduğu belirlenmiştir.

show abstract

Evaluation of MODIS C6 and C6.1 Dark Target AOD products over Turkey based on NDVI and aerosol type

Cited by 13 publications

References 43 publications

Comparative analysis of CAMS aerosol optical depth data and AERONET observations in the Eastern Mediterranean over 19 years

Comparative analysis of CAMS aerosol optical depth data and AERONET observations in the Eastern Mediterranean over 19 years

Winter AOD trend changes over the Eastern Mediterranean and Middle East region

Türkiye’de 2021 Yılında Yaşanan Büyük Orman Yangınlarında Yanan Orman Alanlarının ve Yangın Kaynaklı Atmosferik Aerosollerin Uydular ile İzlenmesi

Contact Info

Product

Resources

About