Validação de Produtos de Satélite de Temperatura da Superfície do Oceano (SST)

Cadima, Maria Pires

http://hdl.handle.net/10400.26/59253

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Cadima, Maria Pires

Abstract(s)

Sea surface temperature (SST) is one of the most important variables in Oceanography. SST data from five different level 4 satellite products were validated, by comparing them to in situ measurements from two oceanographic surveys in the Summer/2017 and Winter/2019, off the coast of Continental Portugal. Spatial and temporal criteria were defined to enable the comparisons between satellite SST and in situ measurements. For each in situ measurement, the nearest pixel in space was extracted from the satellite image at the nearest moment in time. This process was repeated for the five satellite products. To quantify the results, the differences between a satellite SST and the corresponding in situ SST (“anomalies”) were calculated. The performance of the products was quite different in the two surveys. In the Summer/2017, all the products overestimated the low in situ SST and underestimated the high ones. The causes of this apparent bias were studied. Possible relations were sought between the magnitude of the anomalies and the measurements’ time of day or distance to the coast. In situ SST values nearer to the coast tended to be overestimated. On the other hand, in the Winter/2019 survey, no anomalies over 1°C in absolute value, were found, nor were the satellite SST systematically biased. The MUR SST product had the most consistent performance, with the smallest bias in the Summer/2017 campaign and a satisfactory result in the Winter/2019 survey.

A temperatura da superfície do oceano (SST) é uma das variáveis fundamentais em Oceanografia. Validaram-se dados da SST de cinco diferentes produtos de satélite de nível 4, através da sua comparação com medições in situ de duas campanhas oceanográficas realizadas no Verão/2017 e no Inverno/2019, ao largo da costa de Portugal Continental. Estabeleceram-se critérios espácio-temporais para possibilitar as comparações entre as SST de satélite e medições in situ. Para cada registo in situ, extraiu-se o pixel mais próximo no espaço, da imagem de satélite mais próxima no tempo. Repetiu-se este processo para todos os produtos analisados. De modo a quantificar os resultados, calcularam-se as “anomalias”, definidas como a diferença entre uma SST de satélite e a SST in situ correspondente. O desempenho dos produtos foi bastante diferente nas 2 campanhas. No Verão/2017, todos os produtos sobrestimaram as SST in situ baixas e subestimaram as SST in situ elevadas. Procuraram-se as causas deste aparente enviesamento. Procurou-se relacionar a magnitude das anomalias com a hora da medição in situou a distância à costa. Observou-se uma tendência para os produtos sobrestimarem as SST in situ medidas em locais mais próximos da costa. Por outro lado, na campanha do Inverno/2019, não se observaram anomalias superiores a 1°C em valor absoluto, ou enviesamentos sistemáticos das SST de satélite. Concluiu-se que o produto MUR SST teve o desempenho mais consistente, apresentando os menores enviesamentos na campanha de Verão/2017 e um resultado satisfatório na campanha de Inverno/2019.