Towards a long-term dataset of ELBARA-II measurements assisting SMOS level-3 land product and algorithm validation at the Valencia Anchor Station

Abstract

La misión de SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) se lanzó el 2 de Noviembre de 2009 con el objetivo de proporcionar datos de humedad del suelo y salinidad del mar. La principal actividad de la conocida como Valencia Anchor Station (VAS) es asistir en la validación a largo plazo de productos de suelo de SMOS. El presente estudio se centra en una validación de datos de nivel 3 de SMOS en la VAS con medidas in situ tomadas en el periodo 2010-2012. El radiómetro Elbara-II está situado dentro de los confines de la VAS, observando un campo de viñedos que se considera representativo de una gran proporción de un área de 50×50 km, suficiente para cubrir un footprint de SMOS. Las temperaturas de brillo (TB) adquiridas por ELBARA-II se compararon con las observadas por SMOS en las mismas fechas y horas. También se utilizó la inversión del modelo L-MEB con el fin de obtener humedades de suelo (SM) que, posteriormente, se compararon con datos de nivel 3 de SMOS. Se ha encontrado una buena correlación entre ambas series de TB, con mejoras año tras año, achacable fundamentalmente a la disminución de precipitaciones en el periodo objeto de estudio y a la mitigación de las interferencias por radiofrecuencia en banda L. La mayor homogeneidad del footprint del radiómetro ELBARA-II frente al de SMOS explica la mayor variabilidad de sus TB. Los periodos de precipitación más intensa (primavera y otoño) también son de mayor SM, lo que corrobora la consistencia de los resultados de SM simulados a través de las observaciones del radiómetro. Sin embargo, se debe resaltar una subestimación por parte de SMOS de los valores de SM respecto a los obtenidos por ELBARA-II, presumiblemente debido a la influencia que la pequeña fracción de suelo no destinado al cultivo de la vid tiene sobre SMOS. Las estimaciones por parte de SMOS en órbita descendente (6 p.m.) resultaron de mayor calidad (mayor correlación y menores RMSE y bias) que en órbita ascendente (6 a.m., momento de mayor humedad de suelo).