Status of SSM/I and SSMIS FCDR Project

M tt S i W l B Ch i tiMatt Sapiano, Wesley Berg, Christian Kumerow, and Fuhzong WengColorado State University

NOAA SDS Project: An FCDR of SSM/I and j /SSMIS TBs

• Generate a transparent and documented Fundamental Climate Data Record (FCDR) of SSM/I and SSMIS brightness 

f 1987 Ptemperatures from 1987 – Present.– Obtain all data (including correct epehemeris & geolocation/EIA) 

and apply necessary correctionsand apply necessary corrections– Expect that this will be an ongoing process after initial period of 

activity (not exactly real‐time, but close)• Develop/implement multiple approaches for 

intercalibration and then identify and apply the best approach in the stewardship code to produce FCDRapproach in the stewardship code to produce FCDR.

• Work closely with user community to obtain best possible product as well as an assessment of this productproduct as well as an assessment of this product. 

B fil & t d hi dBase files & stewardship code• Base Files contain rawest form of observations available

– Antenna temperatures along with all relevant satellite and sensor data.• Base files are broken/combined into single orbit granules starting at the Base files are broken/combined into single orbit granules starting at the 

ascending node crossing point of the spacecraft. – Eliminates duplicate scans and simplifies subsequent processing.– Nothing is deleted or modified from TDRs except duplicate scansNothing is deleted or modified from TDRs except duplicate scans.

• Two line element files are used to define granule start/end times and to compute spacecraft ephemeris for creating updating/improved pixel geolocationgeolocation.

• Data is stored in a self describing format such as NetCDF or HDF.• File contents are sensor dependent

Stewardship CodeFCDR Files

Base Files

Ta to Tb Cross Track 

Bias 

Inter‐calibration

FilesFiles CorrectionQC Geolocation

Sample Fundamental Climate Data Record p(FCDR) Specification

Data Type Dimension Variable DescriptionInteger nscan Nscan Number of scansFloat nscan OrbitNumber Fractional orbit number rFloat nscan OrbitNumber Fractional orbit numberFloat nscan SCLat Spacecraft latitudeFloat nscan SCLon Spacecraft longitudeFloat nscan SCAlt Spacecraft altitude He

ade

Float nscan SCAlt Spacecraft altitudeInteger nscan * 7 ScanTime Year, month, day, hour, minute, second

Float nscan * npixel Lat Pixel latitude

H

Float nscan * npixel Lat Pixel latitudeFloat nscan * npixel Lon Pixel longitudeFloat nscan * npixel EIA Earth incidence angleB t * i l S Gli t S li t l aByte nscan * npixel SunGlint Sun glint angle

Byte nscan * npixel QualityQuality Flag (0=good, 1‐99=minor, 100+=major issue)

Float nscan * npi el TB Brightness temperat re (channel 1)

Data

Float nscan * npixel TB Brightness temperature (channel 1)...Float nscan * npixel TB Brightness temperature (channel N)

...Pixel variables repeat for additional data swaths (i.e. Feedhorns)

St t f SSM/I d SSMISStatus of SSM/I and SSMIS• SSM/I

– Data availability ‐> Archive complete (F08, F10, F11, F13, F14, and F15)

– Base files ‐> Beta 1.0 completed hi d ki– Stewardship code ‐> Beta 1.0 working

– FCDR files ‐> Beta 1.0 working

• SSMISData availability > Complete NCDC archive (F16– Data availability ‐> Complete NCDC archive (F16, 

F17, and F18)– Base files ‐> Have preliminary F16 filesBase files > Have preliminary F16 files– Stewardship code ‐> In progress (UPP corrections needed)– FCDR files ‐> In progressp g

D li tDuplicate scans

D li tDuplicate scans

P ti l d t iPre‐operational data issues

Incorrect time tagtime tag (jday is off by 1 day)

Predicted vs. Computed Spacecraft p pEphemeris

Computed values derived from pSGP4 NASA/NORAD code.

SSMIS TDR ISSMIS TDR Issues• Use of predicted spacecraft ephemeris for pixel geolocation?– Spacecraft ephemeris not reported for scan times.

• Significant number of duplicate scansg p– Big impact on Climate data

• Format changes from Software Revision 4 to 5g– Does anyone have the rev 4 format specification?

• Calibration issues– Interference (i.e cross‐track biases)– Emissive antenna?– APC (TA to TB)?