CALIPSO Quality Statements Lidar Level 2 Cloud and Aerosol Layer Products

引言

云和气溶胶层产品记录了主要地球物理变量的空间位置，周围的气象条件（例如温度和压力）以及一些测量和推导的光学属性。直接测量的光学特性包括积分衰减后向散射、体积退偏比，以及衰减总颜色比。衍生的光学属性是只能通过应用CALIPSO消光反演获得的属性。
光学厚度是层产品中记录的主要衍生光学性质。其他包括冰水路径、颗粒退偏振比和颗粒颜色比。

CALIPSO云和气溶胶层产品

概观
CALIPSO云和气溶胶层产品围绕两种紧密耦合的数据类型构建。层产品以三种不同的空间分辨率生成。
1/3 km层产品记录了激光雷达最高空间分辨率下获得的云检测信息：水平1/3公里，垂直30米。由于CALIPSO的下行带宽受到限制，这种全分辨率数据只能在平均海平面以上8.3公里处下到海平面以下-0.5公里。
1 km层产品记录的水平分辨率为1 km，在从平均海平面以上20.2公里的垂直范围内，到海平面以下-0.5公里处获得的云检测信息。
5 km层产品记录在5公里水平网格上的云和气溶胶探测信息。目前没有单独的平流层数据产品。

数据成熟度定义

成熟度	描述
Beta	早期版本的产品让用户熟悉数据格式和参数。强烈建议用户不要盲目使用这些数据产品作为研究结果，期刊出版物和/或演示文稿的基础。
Provisional	与独立来源的有限比较已经完成，并且明显的人工修复修复。
Valldated Stage 1	通过在选定的地点和时间进行独立测量估计不确定性。
Valldated Stage 2	通过更广泛分布的独立测量来估计不确定性。
Valldated Stage 3	通过代表全球条件的独立测量来估计不确定性。
External	数据不是CALIPSO测量结果，而是从外部来源（例如全球建模和同化局（GMAO））或CALIPSO检索算法中的固定常量获得。

Column Time Parameters

Day Night Flag
Profile Time
Profile Time UTC

Column Geolocation Information

Latitude
Longitude

Column Spacecraft Orientation

Off Nadir Angle
Scattering Angle
Solar Azimuth Angle
Solar Zenith Angle
Spacecraft Position

Column Surface Properties

DEM Surface Elevation(external)
从GTOPO30数字高程图获得的激光雷达覆盖面上的地表高度，高于当地平均海平面（DEM）。 5 km层产品记录了沿5点的所有DEM表面样品的最小值，最大值，平均值和标准偏差。
IGBP Surface Type(external)
Lidar Surface Elevation(ValStage1)
NSIDC Surface Type(external)
Surface Elevation Detection Frequency(ValStage1; 5 km products only

Column Meteorological Data

Surface Wind Speed(external; aerosol products only)
Tropopause Height(external)
Tropopause Temperature(external)

Column Optical Properties

Column Feature Fraction (ValStage1; 5-km products only)
在30公里和DEM地表高程之间的5km水平平均剖面的一部分被确定为包含一个特征（即云，气溶胶或平流层）。
Column Integrated Attenuated Backscatter 532 (ValStage1; 5-km products only)
对于532nm总衰减后向散射系数的柱状积分。积分的限制是从一开始
的后向散射信号在〜40 km处，直到数字高程指定的地表高程之前的距离单元
。这个数量表示一列测量的总衰减后向散射。
Column IAB Cumulative Probability (ValStage1; 5-km products only)
测量总积分衰减后向散射值的积累概率分布。该字段的值在0和1之间。
Column Optical Depth Cloud 532 (provisional; 5-km products only)
在5 km平均剖面内检测到的所有云层的光学厚度。
Column Optical Depth Cloud Uncertainty 532 (provisional; 5-km products only)
根据CALIPSO版本3消光系数计算的Column Optical Depth Cloud 532参数的不确定度。
Column Optical Depth Aerosols 532 (provisional; 5-km products only)
在CALISPS 5 km气溶胶型材产品中报告的532 nm气溶胶消光曲线积分所获得的平均5 km范围内检测到的所有气溶胶的光学深度。
Column Optical Depth Aerosols Uncertainty 532 (provisional; 5-km products only)
Column Optical Depth Aerosols 1064 (provisional; 5-km products only)
Column Optical Depth Aerosols Uncertainty 1064 (provisional; 5-km products only)
Column Optical Depth Stratospheric 532 (provisional; 5-km products only)
平流层柱状光学厚度。
Column Optical Depth Stratospheric Uncertainty 532 (provisional; 5-km products only)
Column Optical Depth Stratospheric 1064 (provisional; 5-km products only)
Column Optical Depth Stratospheric Uncertainty 1064 (provisional; 5-km products only)

Column QA Information

Calibration Altitude 532 (external)
以平均海平面以上千米为单位的顶部和底部海拔高度，用于校准532 nm平行的大气区域通道。
Feature Finder QC (ValStage1)
为了生产标称的5km水平分辨率数据，需要平均15个连续的激光脉冲。我们每5公里的平均值记录一组功能查找器QC标志。从概念上讲，这些标志是一组15个布尔值，告诉用户是否a在15个激光脉冲的每一个中都检测到了特征（云，气溶胶或地表回波）。这些标志被实现为一个16位整数。
Normalization Constant Uncertainty (provisional)
标准化常数不确定度（临时），532nm和1064nm定标常数中的不确定性仅归因于校准区域中的后向散射测量中的随机误差; 记录为N×2阵列中的相对误差（即 $dC / C$ ），其中第一列存储532nm的不确定性，第二列存储1064nm的不确定性。

Layer Spatial Properties

Horizontal Averaging (external; 5 km products only)
要检测的功能所需的水平平均量。对于3.01版本以前的所有数据版本，此字段中的值将为0,5,20或80, 0是填充值; 其余值分别表示在5公里，20公里和80公里平均间隔检测到的特征。
Layer Top Altitude and Layer Base Altitude (ValStage1)
层顶部高度和层基准高度，平均海平面以上以公里单位记录层顶和底层高度。由于搭载数据平均方案，CALIPSO可以进行这种测量的精度本身就是高度的函数。在-0.5公里和〜8.2公里之间，激光雷达的垂直分辨率为30米。从〜8.2公里到〜20.2公里，激光雷达的垂直分辨率为60米。在〜20.2km以上，垂直分辨率为180米。
Number Layers Found (ValStage1)
此列中找到的图层数量;云数据产品仅记录发现的云层数量和气溶胶数据
产品仅记录发现的气溶胶层数。
Single Shot Cloud Cleared Fraction (ValStage1; 5 km products only)
在行星边界层（PBL，planetary boundary layer）中检测到的层受到额外的云清除程序，以便以尽可能高的空间分辨率将小尺度边界层云与任何周围的PBL气溶胶分开。单次云清除分数报告由云清除过程移除的标称层面积的部分（即水平平均距离乘以层高）。

Layer Meteorological Properties

Layer Top Pressure (external)
层顶高度的气压，单位是 $hPa$ 。
Midlayer Pressure (external)
在垂直方向上的层的几何中点处压力，单位为 $hPa$ 。
Layer Base Pressure (external)
层底压力，单位 $hPa$ 。
Layer Top Temperature (external)
Midlayer Temperature (external)
Layer Base Temperature (external)
Relative Humidity (external; 5 km aerosol products only)

Layer Measured Optical Properties

Integrated Attenuated Backscatter 532 (provisional @ 5 km; ValStage1 @ 1 km & 1/3 km)
532nm积分衰减后向散射（ $\gamma_{532}^{'}$ 或IAB）。