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Comparison of Scanning LiDAR with Other Remote Sensing Measurements and Transport Model Predictions for a Saharan Dust Case

Zhang, Hengheng ORCID iD icon 1; Wagner, Frank 2; Saathoff, Harald ORCID iD icon 1; Vogel, Heike ORCID iD icon 2; Hoshyaripour, Gholamali ORCID iD icon 3; Bachmann, Vanessa; Förstner, Jochen; Leisner, Thomas ORCID iD icon 1
1 Institut für Meteorologie und Klimaforschung Atmosphärische Aerosolforschung (IMKAAF), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Meteorologie und Klimaforschung Troposphärenforschung (IMKTRO), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The evolution and the properties of a Saharan dust plume were studied near the city of Karlsruhe in southwest Germany (8.4298°E, 49.0953°N) from 7 to 9 April 2018, combining a scanning LiDAR (90°, 30°), a vertically pointing LiDAR (90°), a sun photometer, and the transport model ICON-ART. Based on this Saharan dust case, we discuss the advantages of a scanning aerosol LiDAR and validate a method to determine LiDAR ratios independently. The LiDAR measurements at 355 nm showed that the dust particles had backscatter coefficients of 0.86 ± 0.14 Mm$^{-1}$ sr$^{-1}$, extinction coefficients of 40 ± 0.8 Mm$^{-1}$, a LiDAR ratio of 46 ± 5 sr, and a linear particle depolarisation ratio of 0.27 ± 0.023. These values are in good agreement with those obtained in previous studies of Saharan dust plumes in Western Europe. Compared to the remote sensing measurements, the transport model predicted the plume arrival time, its layer height, and its structure quite well. The comparison of dust plume backscatter values from the ICON-ART model and observations for two days showed a correlation with a slope of 0.9 ± 0.1 at 355 nm. This work will be useful for future studies to characterise aerosol particles employing scanning LiDARs.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000148543
Veröffentlicht am 13.07.2022
Originalveröffentlichung
DOI: 10.3390/rs14071693
Scopus
Zitationen: 3
Web of Science
Zitationen: 3
Dimensions
Zitationen: 6
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung Atmosphärische Aerosolforschung (IMKAAF)
Institut für Meteorologie und Klimaforschung Troposphärenforschung (IMKTRO)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2022
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2072-4292
KITopen-ID: 1000148543
HGF-Programm 12.11.12 (POF IV, LK 01) Atmospheric chemistry processes
Erschienen in Remote Sensing
Verlag MDPI
Band 14
Heft 7
Seiten Art.Nr. 1693
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Vorab online veröffentlicht am 31.03.2022
Nachgewiesen in Dimensions
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