home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NASA Climatology Interdisciplinary Data Collection / NASA Climatology Interdisciplinary Data Collection - Disc 2.iso / readmes / readme.ncep_sst < prev    next >
Text File  |  1998-03-04  |  35KB  |  756 lines

  1.                               [ CIDC FTP Data]
  2.             [ NCEP's Sea Surface Temperature  CIDC Data on FTP]
  3.  
  4. Data Access
  5.  
  6.      NCEP Sea Surface Temperature
  7.      NCEP Sea Surface Temperature Anomalies
  8.      NCEP Sea Surface Temperature Climatology
  9.  
  10.                                    [rule]
  11.  
  12. Readme Contents
  13.  
  14.      Data Set Overview
  15.           Sponsor
  16.           Original Archive
  17.           Future Updates
  18.  
  19.      The Data
  20.           Characteristics
  21.           Source
  22.  
  23.      The Files
  24.           Format
  25.           Name and Directory Information
  26.           Companion Software
  27.  
  28.      The Science
  29.           Theoretical Basis of Data
  30.           Processing Sequence and Algorithms
  31.           Scientific Potential of Data
  32.           Validation of Data
  33.  
  34.      Data Access and Contacts
  35.           FTP Site
  36.           Points of Contact
  37.  
  38.      References
  39.  
  40.                                    [rule]
  41.  
  42. Data Set Overview
  43.  
  44.      This data set contains the National Center for Environmental
  45.      Prediction (NCEP), formally the National Meteorological Center
  46.      (NMC) Optimal Interpolation (OI) monthly mean sea surface
  47.      temperature (SST) data (Reynolds and Smith, 1994) which starts
  48.      with November 1981 and continues to the present. Also included are
  49.      climatological values for each of the twelve months (Reynolds and
  50.      Smith, 1995). The temperatures were derived over water areas on a
  51.      1x1-degree latitude and longitude world grid. An Optimal
  52.      Interpolation analysis was used to combine measurements from
  53.      satellite-borne instruments and in situ ship and buoy platforms.
  54.      The monthly SST values are presented in two forms: the actual
  55.      values, and as differences (anomalies) from the climatological
  56.      temperatures for the month. Additional months of data will be made
  57.      available from this site as they become available from NCEP. These
  58.      SST measurements provide a means of monitoring both the long- and
  59.      short-term variability of the dynamic and thermodynamic properties
  60.      of the ocean on a global scale. On this site, this relatively new
  61.      OI SST data set replaces the original Climate Analysis Center
  62.      "blended" SST data set (Reynolds, 1988). The OI analysis, derived
  63.      on a 1x1-degree grid, shows greater regional detail than the
  64.      "blended" analysis which was derived on 2x2-degree grid.
  65.  
  66.      Sponsor
  67.  
  68.           The collection and distribution of this data set at this
  69.           site are being funded by NASA's Earth Science
  70.           enterprise. The data are not copyrighted; however, we
  71.           request that when you publish data or results using
  72.           these data :
  73.  
  74.                Please reference Reynolds and Smith (1994) and
  75.                Reynolds and Smith (1995) as appropriate and
  76.                thank the Distributed Active Archive Center
  77.                (Code 902) at Goddard Space Flight Center,
  78.                Greenbelt, MD, 20771, for putting the data in
  79.                its present format and distributing them.
  80.                Goddard's share in these activities was
  81.                sponsored by NASA's Earth Science enterprise.
  82.  
  83.      Original Archive
  84.  
  85.           These data were obtained from the Climate Modeling
  86.           Branch of NCEP/NOAA where the data in its original
  87.           format is available. Richard W. Reynolds leads the group
  88.           responsible for its calculation. The sst anomalies are
  89.           easily calculated as (sst-climatological sst). The
  90.           anomalies are also available from the Integrated Global
  91.           Ocean Services System (IGOSS).
  92.  
  93.           In setting up the sea surface temperature data as part
  94.           of the Goddard Interdiscipline Collection (IDC), two
  95.           adjustments were made. The original data ran from south
  96.           to north. To conform with the other IDC data sets the
  97.           temperature data was flipped so that here it now runs
  98.           from north to south. The original data also had unreal
  99.           temperature data over land which had been put in by
  100.           Cressman interpolation. This was done to provide
  101.           complete global data for those desiring to do
  102.           interpolation. To avoid possible confusion by some
  103.           general users a land mask was inserted so that no land
  104.           temperatures appear in this IDC data set.
  105.  
  106.      Future Updates
  107.  
  108.           The Goddard DAAC will update this data set as new data
  109.           are processed and made available by NCEP.
  110.  
  111. The Data
  112.  
  113.      Characteristics
  114.  
  115.              * Parameters, Units
  116.  
  117.                         Parameter            Range        Units
  118.  
  119.                 monthly Sea Surface        -1.8 to
  120.                 Temperature (SST)          35
  121.  
  122.                                            -1.8 to    Degrees
  123.                 Climatological SST         33         Celsius
  124.  
  125.                 Monthly SST Anomalies      -9.5 to
  126.                                            7.6
  127.  
  128.              * Temporal Coverage:
  129.  
  130.                             Start                      End
  131.  
  132.                         November 1981               July 1997
  133.  
  134.              * Temporal Resolution:
  135.  
  136.                         All gridded values are monthly means
  137.  
  138.              * Spatial Coverage:
  139.  
  140.                                        Global
  141.  
  142.              * Spatial Resolution:
  143.  
  144.                                 1-degree x 1-degree
  145.  
  146.      Source
  147.  
  148.           The NCEP Sea Surface Temperature data set is derived
  149.           from both in situ (ocean based) measurements as well as
  150.           global satellite observations. The in situ data consist
  151.           of ship and buoy observations, while the satellite data
  152.           are collected from the Advanced Very High Resolution
  153.           Radiometer (AVHRR) flown aboard the NOAA-7, NOAA-9,
  154.           NOAA-11, and NOAA-14 polar orbiting platforms.
  155.  
  156.           For the more recent period, 1990-present, the in situ
  157.           data were obtained from radio messages carried on the
  158.           Global Telecommunication System. The satellite
  159.           observations were obtained from operational data
  160.           produced by the National Environmental Satellite, Data
  161.           and Information Service (NESDIS).
  162.  
  163.           During the period 1981-1989, the in situ data were
  164.           obtained from the Comprehensive Ocean Atmosphere Data
  165.           Set (COADS) for the 1980s. These data (see Slutz, et
  166.           al., 1985 , and Woodruff, et al., 1993) consist of
  167.           logbook and radio reports. The satellite data were
  168.           obtained from analyses of NESDIS data produced at the
  169.           University of Miami's Rosenstiel School of Marine and
  170.           Atmospheric Sciences.
  171.  
  172.                    Nominal orbital parameters for NOAA satellites
  173.  
  174.                                   NOAA-7     NOAA-9    NOAA-11   NOAA-14
  175.  
  176.             Launch Date          06/23/81   12/12/84  9/24/88    12/30/94
  177.  
  178.             Orbit                             Sun Synchronous
  179.  
  180.             Nominal Altitude                      833 km
  181.  
  182.             Inclination                        98.8 degrees
  183.  
  184.             Orbital Period                      102 minutes
  185.  
  186.             Equatorial daytime
  187.             crossing time at     1430 LST   1420 LST  1340 LST   1330 LST
  188.             launch:
  189.  
  190.             Nodal Increment                    25.3 degrees
  191.  
  192.           The NOAA-series satellites carry the AVHRR instruments.
  193.           The orbital period of about 102 minutes produces 14.1
  194.           orbits per day. Because the daily number of orbits is
  195.           not an integer, the sub orbital tracks do not repeat
  196.           daily, although the local solar time of the satellite's
  197.           passage is essentially unchanged for any latitude. The
  198.           110.8 degrees cross-track scan equates to a swath of
  199.           about 2700 km. This swath width is greater than the 25.3
  200.           degrees separation between successive orbital tracks and
  201.           provides overlapping coverage (side-lap).
  202.  
  203.           The spectral band widths and Instantaneous Field of View
  204.           (IFOV) of the AVHRR instrument are given in the
  205.           following table.
  206.  
  207.               Channel       Wavelength             IFOV
  208.                            (micrometer)       (milliradians)
  209.  
  210.                  1          0.58 - 0.68            1.39
  211.  
  212.                  2          0.73 - 1.10            1.41
  213.  
  214.                  3          3.55 - 3.93            1.51
  215.  
  216.                  4          10.3 - 11.3            1.41
  217.  
  218.                  5          11.5 - 12.5            1.30
  219.  
  220.           At a nominal altitude of 833 km, the IFOV values result
  221.           in a resolution of 1.1 km at the ground for each
  222.           measurement at nadir. Over sampling occurs in all the
  223.           channels--e.g. in channel 5 there are 1.362 samples per
  224.           IFOV. However global coverage is available only in the
  225.           Global Area Coverage (GAC) data set. GAC data contains
  226.           only one out of three original AVHRR scan lines and
  227.           along a scan line every four adjacent samples are
  228.           averaged and the fifth sample is skipped. The GAC data
  229.           thus has a 4 km resolution. A more detailed,
  230.           comprehensive description of the NOAA series satellites
  231.           and the AVHRR instrument can be found in the NOAA Polar
  232.           Orbiter Data User's Guide (Kidwell, 1991 & 1995).
  233.  
  234. The Files
  235.  
  236.      Format
  237.  
  238.            File Size         259200 bytes (64800 data values)
  239.  
  240.            Data Format       IEEE floating point
  241.  
  242.                 Headers      none
  243.  
  244.                Trailers      none
  245.  
  246.               Delimiters     none
  247.  
  248.            Land/water mask   Land      -99.999
  249.  
  250.                                Start   179.5W, 89.5N
  251.            Orientation
  252.                                 End    179.5E, 89.5S
  253.  
  254.      Name and Directory Information Naming Convention
  255.  
  256.      The file names for the Sea Surface Temperature data set conform to
  257.      the Interdisciplinary Data Collection template
  258.  
  259.      xxxxxxxx.pppppp.llctgrr.[yymm].ddd
  260.  
  261.      which is interpreted as follows:
  262.  
  263.            Substring      Function        NCEP SST    Specific
  264.                                          Indicator     meaning
  265.  
  266.                                                     NCEP sea
  267.            xxxxxxxx   data product       ncep_sst   surface
  268.                       designator                    temperature
  269.                                                     products
  270.  
  271.                                          sst        Sea surface
  272.                                                     Temperature
  273.  
  274.                                                     Sea Surface
  275.            pppppp     parameter name     anom       Temperature
  276.                                                     Anomalies
  277.  
  278.                                                     Sea Surface
  279.                                          clim       Temperature
  280.                                                     Climatology
  281.  
  282.                       ll    number of    1
  283.                             levels
  284.  
  285.                       c     vertical     n          not
  286.                             coordinate              applicable
  287.  
  288.                             temporal
  289.            llctgrr    t     period       m          monhtly
  290.  
  291.                             horizontal
  292.                       g     grid         e          1 x 1-degree
  293.                             resolution
  294.  
  295.                       rr    spatial      go         global
  296.                             coverage
  297.  
  298.                       yy    year         81 - 96    range of
  299.                                                     years
  300.  
  301.            yymm                                     range of
  302.                       mm    month        01 - 12
  303.                                                     months
  304.  
  305.                       [dd]  day          not used
  306.  
  307.                                          bin        IEEE 32-bit
  308.            ddd        data format                   GrADS
  309.                                          ctl
  310.                                                     control file
  311.  
  312.            Note:Indicators in bold are constant. Others refer to
  313.            variable values, i.e., ncep_sst.anom.1nmego.9206.bin
  314.  
  315.      Directory Paths to Data Files
  316.  
  317.           /data/inter_disc/surf_temp_press/ncep_sst/sst/yyyy/
  318.  
  319.           /data/inter_disc/surf_temp_press/ncep_sst/anom/yyyy/
  320.  
  321.           /data/inter_disc/surf_temp_press/ncep_sst/clim/yyyy/
  322.  
  323.      where yyyy refers to year.
  324.  
  325.      Companion Software
  326.      Several software packages have been made available on the CIDC
  327.      CD-ROM set. The Grid Analysis and Display System (GrADS) is an
  328.      interactive desktop tool that is currently in use worldwide for
  329.      the analysis and display of earth science data. GrADS meta-data
  330.      files (.ctl) have been supplied for each of the data sets. A GrADS
  331.      gui interface has been created for use with the CIDC data. See the
  332.      GrADS document for information on how to use the gui interface.
  333.  
  334.      Decompression software for PC and Macintosh platforms have been
  335.      supplied for datasets which are compressed on the CIDC CD-ROM set.
  336.      For additional information on the decompression software see the
  337.      aareadme file in the directory:
  338.  
  339.           software/decompression/
  340.  
  341.      Sample programs in FORTRAN, C and IDL languages have also been
  342.      made available to read these data. You may also acquire this
  343.      software by accessing the software/read_cidc_sftwr directory on
  344.      each of the CIDC CD-ROMs
  345.  
  346. The Science
  347.  
  348.      Theoretical Basis of Data
  349.      Two primary methods exist for determining sea surface temperature
  350.      on regional and global scales. The first involves traditional,
  351.      direct measurements of SST using ship-borne instrumentation and
  352.      both fixed and drifting buoys. A rather large network of these
  353.      observation platforms was set up over the past several decades to
  354.      provide near continuous measurements of sea surface
  355.      characteristics linked through a global telecommunication system.
  356.      However, sufficient coverage of the sea surface temperature is
  357.      generally available for in situ observations only from 60 degrees
  358.      North to 30 degrees South and even there gaps occur.
  359.  
  360.      The second method uses satellite observations to indirectly infer
  361.      SST from radiance measurements in a set of discrete spectral
  362.      channels sensitive to emission of electromagnetic energy from
  363.      Earth's surface. Assuming constant surface emissivity and
  364.      negligible effects from the overlying atmosphere, the amount of
  365.      energy received by the satellite sensor will vary with
  366.      fluctuations in the surface temperature in accordance with the
  367.      Planck function. The modulation of the surface- emitted radiation
  368.      by the intervening atmosphere can be minimized by judicious
  369.      selection of the spectral channels. For the AVHRR instrument, the
  370.      3.5-4.0 micron and 10-12 micron channels (channels 3,4,5) are used
  371.      in the retrieval of SST. These channels are located in the
  372.      so-called "window" regions of the spectrum in which there is
  373.      relatively little absorption and emission of infrared radiation by
  374.      the atmosphere (except in humid regions like the tropics where
  375.      water vapor in the lower atmosphere plays an increasingly
  376.      important role in absorbing the surface-emitted radiation). In
  377.      addition to the effects of water vapor, clouds are effectively
  378.      opaque to radiation across the infrared spectrum (including the
  379.      window regions) and therefore tend to mask radiation emitted by
  380.      the surface from the satellite sensor. Finally, small but non
  381.      negligible variations in the ocean surface emissivity within the
  382.      window channels must be taken into account when attempting to
  383.      retrieve reliable estimates of SST.
  384.  
  385.      The basis of satellite retrievals of sea surface temperature
  386.      involves developing regression formulas relating SST to a
  387.      combination of multiple satellite window measurements. The
  388.      coefficients of the channel measurements are originally calculated
  389.      using theoretical simulations, but then Reynolds and Smith (1994)
  390.      state that
  391.  
  392.           "the satellite SST retrieval algorithms are 'tuned' by
  393.           regression against quality controlled drifting buoy data
  394.           using the multichannel SST technique of McClain et al.
  395.           (1985) and Walton (1988). The tuning is done when a new
  396.           satellite becomes operational or when verification with
  397.           the buoy data shows increasing errors."
  398.  
  399.      The algorithms are global in nature and are not time dependent .
  400.      This tuning procedure has the effect of removing global biases
  401.      that exist between the satellite-derived SST and the "ground
  402.      truth" SST as measured by buoys. The use of multiple channels in
  403.      the regression essentially provides corrections for the effects of
  404.      varying atmospheric water vapor and surface emissivity in this
  405.      type of retrieval. However, before attempting to retrieve SST with
  406.      these algorithms, it must first be determined that no
  407.      contamination from clouds exist in the observed radiances. This
  408.      screening procedure is reviewed briefly in McClain et al. (1985).
  409.      The 4 km resolution GAC data are formed into 2x2 or larger blocks
  410.      which are subjected to a number of tests to see if any clear
  411.      scenes are present. The tests are based on the assumptions that:
  412.      clouds are brighter and colder than the clear ocean; the clear
  413.      ocean will be nearly uniform from one scene to its neighbors but
  414.      clouds will often not be; and at night the channel 3 (3.7
  415.      micrometers) black body temperature will behave differently, when
  416.      compared to those from channels 4 & 5, over clear ocean than over
  417.      cloudy scenes. There are separate day and night tests. In the open
  418.      ocean the GAC data is organized into "targets" with a nominal
  419.      spacing of 25 km. These targets are processed one at a time by the
  420.      satellite SST algorithm. A target consists of five 11x11 arrays,
  421.      one corresponding to each of the five AVHRR channels. If some
  422.      clear ocean scenes are identified within the target a single sea
  423.      surface temperature value is calculated for the target, otherwise
  424.      the target is rejected as cloud covered. Details concerning the
  425.      cloud screening and AVHRR SST algorithms are given by McClain et
  426.      al. (1985) and Walton (1988).
  427.  
  428.      Processing Sequence and Algorithms
  429.      The methodology called optimal interpolation (OI) is used to
  430.      produce the sea surface temperatures on a 1x1-degree world grid,
  431.      with land areas excluded. Four data measurement sets are collected
  432.      and screened for bad data. These are: in situ ship measurements,
  433.      in situ buoy measurements, daytime satellite measurements, and
  434.      nighttime satellite measurements. There is no reflected solar
  435.      radiation at night hence the day and night satellite SST
  436.      algorithms differ. After the data preparation, Optimal
  437.      Interpolation analysis is used to calculate the final SST values.
  438.      Operationally both daily and weekly OI analyses are made. For this
  439.      study weekly OI analyses were used. The monthly OI fields are
  440.      derived by a linear interpolation of the weekly OI fields to daily
  441.      fields then averaging the daily values over a month. The monthly
  442.      fields are in the same format and spatial resolution as the weekly
  443.      fields. The discussion is broken into four parts:
  444.  
  445.         * data preparation
  446.         * Optimal Interpolation (OI) analysis
  447.         * the Climatology
  448.         * DAAC modifications
  449.  
  450.      Data preparation
  451.  
  452.           Reynolds and Smith (1994) list the preliminary steps.
  453.           Before the SST data are used in the OI they must pass
  454.           the quality control procedures. These procedures include
  455.           the use of programs that track ships and buoys by their
  456.           identification codes and eliminate observations with
  457.           unlikely position changes. All in situ observations that
  458.           pass the tracking tests and all satellite retrievals are
  459.           tested for accuracy of the SST. All observations are
  460.           discarded if the SST is less than -2-degree C or greater
  461.           than 35-degree C or if the SST anomaly lies outside +
  462.           -3.5 times the climatological standard deviations. These
  463.           tests were designed to eliminate some of the worst
  464.           data."
  465.  
  466.      To improve the SST near the ice edge, sea ice information is used.
  467.      It became available at the National Center for Environmental
  468.      Prediction (NCEP) in real time starting in 1988. The data have a
  469.      2-degree spatial and a weekly temporal resolution.
  470.  
  471.           "If a grid box was ice covered (concentration of 50% or
  472.           greater), an SST value was generated with a value of
  473.           -2-degree C. The freezing point temperature of sea water
  474.           with a salinity of 33 to 34 psu is -1.8-degree C. This
  475.           range of salinity is typical near the ice edge in the
  476.           open ocean. Thus, -2-degree C is slightly too negative.
  477.           After the SST field has been computed, any SST gridded
  478.           value less than -1.8-degree C is set to -1.8-degree C.
  479.           The use of simulated SSTs of -2-degree C over
  480.           ice-covered regions allows the analysis to reach its
  481.           fixed minimum more robustly."
  482.  
  483.      The OI analysis assumes that the data contains errors but is not
  484.      biased. Reynolds et al. (1989) showed that regional, time
  485.      dependent biases exist between the satellite and in situ SST, and
  486.      that most of the problem lay with the satellite measurements.
  487.      Further, daytime and the nighttime satellite measurements had
  488.      different biases. These perturbations arise from volcanic aerosol
  489.      clouds and other causes (Reynolds, 1993; Reynolds and Smith,
  490.      1994). Before the OI analysis, separate adjustments are made in
  491.      the satellite daytime and nighttime measurements using the Poisson
  492.      technique of Reynolds (1988) and Reynolds and Marsico (1993). The
  493.      procedure uses Poisson's equation to form preliminary weekly
  494.      blends of the in situ and satellite measurements on a 4x4-degree
  495.      grid. The blended results have a resolution of about 12-degrees.
  496.      The blended analysis adjusts any large scale satellite biases and
  497.      gradients relative to the boundary conditions defined by the in
  498.      situ analysis. The blended results are then interpolated to the
  499.      original satellite measurement positions to determine regional,
  500.      time dependent bias corrections (Reynolds and Smith, 1994).
  501.  
  502.      Optimal Interpolation (OI) Analysis
  503.  
  504.      The OI analysis procedure is discussed in Reynolds and Smith
  505.      (1994). The analysis is computed in terms of increments rather
  506.      than the actual temperatures so that the first guess is preserved
  507.      in regions with little or no data. the OI analysis is now produced
  508.      both daily and weekly on a 1- degree grid. Since local conditions
  509.      tend to persist for a time, the previous OI analysis is used as a
  510.      first guess for the next analysis. This was found to be more
  511.      accurate than using climatology as a first guess. To reduce the
  512.      number of observations used in the OI, averages over 1-degree
  513.      squares are computed. These 'super observations' are computed
  514.      independently for each ship and buoy identification code and for
  515.      day and night satellite retrievals. Ships normally make only one,
  516.      6-hourly report in a given grid box. Thus the chief effect of this
  517.      averaging is to reduce the number of buoy and satellite
  518.      measurement values used in the analysis. The analysis increment is
  519.      defined as the difference between the analysis and the first
  520.      guess; the data increment is defined as the difference between the
  521.      data and the first guess. The analysis increment, r(k), is given
  522.      by
  523.  
  524.                             r(k) = sum[w(ik)q(i)]
  525.  
  526.      where q(i )are the data increments and w(ik) are the least square
  527.      weights.
  528.  
  529.      The subscript (k) ranges over the grid points where the solution
  530.      is required and the subscript (i) ranges over the data points.
  531.      When there is little or no data in a region the weights, w(ik),
  532.      approach zero. The OI is only optimal when the correlations and
  533.      variances needed to calculate the w(ik) are known for the analysis
  534.      increment and for each type of data increment. The calculation of
  535.      the w(ik) involve matrix inversions which become unstable if too
  536.      many data points are involved. This is one reason that averages
  537.      over the grid squares are formed before the analysis. The ship
  538.      measurements are noisier than the buoy and satellite measurements
  539.      and therefore have smaller weight values in the analysis.
  540.  
  541.      Reynolds and Smith 1994 Monthly AOI SST climatology
  542.  
  543.      Reynolds and Smith (1995) also produced an adjusted optimal
  544.      interpolation (AOI) climatology for each calendar month on a
  545.      1x1-degree grid. The following description is taken from the
  546.      abstract of their paper.
  547.  
  548.                                   Abstract
  549.      In response to the development of a new higher resolution sea
  550.      surface temperature (SST) analysis at the National Center for
  551.      Environmental Prediction (NCEP), a new monthly 1-degree global sea
  552.      surface temperature climatology was constructed from two
  553.      intermediate climatologies: the 2-degree SST climatology presently
  554.      used at NCEP and a 1-degree SST climatology derived from the new
  555.      analysis. The 2-degree SST climatology used a 30-year 1950-79 base
  556.      period between roughly 40S and 60N based on in situ (ship and
  557.      buoy) SST data supplemented by 4 years (1982-85) of satellite SST
  558.      retrievals. The 1-degree SST climatology was based on monthly
  559.      analyses using in situ SST data, satellite SST retrievals, and
  560.      sea-ice coverage data over a 12-year period (1982-93). The final
  561.      climatology was combined from these two products so that a
  562.      1-degree resolution was maintained and the base period was
  563.      adjusted to the 1950-79 period wherever possible (approximately
  564.      40S and 60N). Compared to the 2-degree climatology, the 1-degree
  565.      climatology resolves equatorial up welling and fronts much better.
  566.      This leads to a better matching of the scales of the new analysis
  567.      and climatology. In addition, because the magnitudes of
  568.      large-scale features are consistently maintained in both the older
  569.      2-degree and the new 1-degree climatologies, climate monitoring of
  570.      large-scale anomalies will be minimally affected by the analysis
  571.      change. The use of 12 years of satellite SST retrievals makes this
  572.      new climatology useful for many additional purposes because its
  573.      effective resolution actually approaches 1-degree everywhere over
  574.      the global ocean and because the mean SST values are more accurate
  575.      south of 40S than climatologies without these data.
  576.  
  577.      Reynolds and Smith (1995) point out that this new climatology is
  578.      an improvement over both the Climate Analysis Center Climatology
  579.      (Reynolds, 1988) and that developed by Shea et al. (1992). A major
  580.      advantage is that this climatology has a 1x1-degree resolution
  581.      while both of the other two have a 2x2 degree resolution.
  582.  
  583.      Reynolds and Smith also formed an SST anomaly data set by
  584.      subtracting climatological SST from the monthly OI analysis SST.
  585.      All three data sets ( OI analysis SST, the AOI Climatology, and
  586.      the SST monthly anomalies) are included at these site.
  587.  
  588.      Interdisciplinary Data Collection Changes
  589.  
  590.      The Interdisciplinary Data Collection version of the NCEP OI SST
  591.      varies in two points from the data set in the IGOSS Products
  592.      Bulletin.
  593.  
  594.         * Originally the data progressed from the South Pole northward.
  595.           We reversed the data so that it now progresses from North to
  596.           South. This was done to match the other data sets in our
  597.           collection.
  598.         * In the original data set, land grids are filled by Cressman
  599.           interpolation (Cressman, 1959). This was done to allow easier
  600.           interpolation by those desiring to do so. Some inexperienced
  601.           analysts might mistake these interpolated values over the
  602.           continents for real temperatures. To prevent this we followed
  603.           the ISLSCP (International Satellite Land Surface Climatology
  604.           Project) convention and put a mask over the land areas.
  605.  
  606.      Scientific Potential of Data
  607.      Njoku et al. (1985) provide a comprehensive description of the
  608.      importance and applications of accurate knowledge of the sea
  609.      surface temperature over both local and global scales. Some of the
  610.      applications are
  611.  
  612.         * quantification of the heat, moisture, and radiative fluxes
  613.           between the ocean and atmosphere, which defines the surface
  614.           energy balance at the air-sea interface Liu, 1988, Liu, 1990,
  615.           Liu and Gautier, 1990)
  616.         * initialization and validation of mesoscale and large-scale
  617.           general circulation models
  618.         * studies of the climatological warming or cooling of the
  619.           global oceans (Reynolds et al. 1989)
  620.         * understanding of the dynamics of the ocean (e.g., ocean
  621.           currents) as influenced by the gradients of sea surface
  622.           temperature and forcing by atmospheric winds
  623.         * correlation of oceanic primary productivity (phytoplankton
  624.           blooms) with SST, especially during transient events or
  625.           periodic events such as El Nino
  626.         * understanding the importance of oceans as a sink for
  627.           atmospheric carbon dioxide and how the relevant mechanisms
  628.           are affected by SST (Moore and Bolin 1986).
  629.  
  630.      Validation of Data
  631.      As described in Reynolds (1988), the sea surface temperature
  632.      monthly mean files are subjected to objective quality controls. As
  633.      reported there for the "blended" analysis, the global monthly
  634.      average bias error is less than 0.1 degree C. The global monthly
  635.      average RMS error is less than 0.8 degree C. However, errors at
  636.      individual grid points could be larger. Reynolds and Smith (1994)
  637.      show that the higher spatial resolution of the new OI analysis
  638.      gives better regional detail than did the "blended" analysis.
  639.  
  640. Contacts
  641.  
  642.      Points of Contact
  643.  
  644.           For information about or assistance in using any DAAC
  645.           data, contact
  646.  
  647.                EOS Distributed Active Archive Center (DAAC)
  648.                Code 902
  649.                NASA Goddard Space Flight Center
  650.                Greenbelt, Maryland 20771
  651.                Internet: daacuso@daac.gsfc.nasa.gov
  652.                301-614-5224 (voice)
  653.                301-614-5268 (fax)
  654.  
  655.           Technical inquiries about the NCEP OI SST data set
  656.           should be addressed to:
  657.  
  658.                Dr. Richard W. Reynolds
  659.                Internet: wd01rr@sgi11.wwb.noaa.gov
  660.                301-763-8000 ext 7580(voice)
  661.                301-763-8125(fax)
  662.  
  663.                Diane C. Stokes
  664.                Internet: wd01dm@sgi26.wwb.noaa.gov
  665.                301-763-8000 ext 7581(voice)
  666.                301-763-8125(fax)
  667.  
  668.                Climate Modeling Branch W/NP24
  669.                NCEP/NWS/NOAA
  670.                5200 Auth Road, Room 807
  671.                Camp Springs, MD 20746, USA
  672.  
  673. References
  674.  
  675.      Cressman, G.P. 1959. An operational objective analysis system.
  676.      Mon. Wea. Rev., 87:367-374.
  677.  
  678.      Kidwell, K.B.,compiler and editor, July 1991: NOAA Polar Orbitor
  679.      Data Users Guide (Tiros-N, NOAA-6,7,8,9,10,11 and -12),
  680.      NOAA/NESDIS, National Climate Data Center, Washington, DC.
  681.  
  682.      Kidwell, K.B., editor 1995: NOAA Polar Orbitor (POD) Data Users
  683.      Guide NOAA/NESDIS, National Climate Data Center, Washington, DC:
  684.      http://www2.ncdc.noaa.gov/POD/
  685.  
  686.      Liu, W.T. 1988. Moisture and latent heat flux variabilities in the
  687.      tropical Pacific derived from satellite data. J. Geophys. Res.,
  688.      93:6749-6760.
  689.  
  690.      Liu, W.T. 1990. Remote sensing of surface turbulent flux. In
  691.      Surface Waves and Fluxes, Vol. II (G.L Geenaert and W.J. Planr,
  692.      eds.), Kluwer Academic press, pp. 293-309.
  693.  
  694.      Liu, W.T., and C. Gautier. 1990. Thermal forcing on the tropical
  695.      Pacific from satellite data. J. Geophys. Res., 95:13209-13217.
  696.  
  697.      McClain E.P., W.G. Pichel, and C.C. Walton. 1985. Comparative
  698.      performance of AVHRR-based multichannel sea surface temperature.
  699.      J. Geophys. Res., 90:11585-11601.
  700.  
  701.      Moore, B., and B. Bolin. 1986. The oceans, carbon dioxide, and
  702.      global climate change. Oceanus, 29 (4).
  703.  
  704.      Njoku, E.G., T.P. Barnett, R.M. Laurs, and A.C. Vastano. 1985.
  705.      Advances in satellite sea surface temperature measurements and
  706.      oceanographic applications. J. Geophys. Res., 90:11573- 11586.
  707.  
  708.      Reynolds, R.W. 1988. A real-time global sea surface temperature
  709.      analysis. J. Climate, 1:75-86.
  710.  
  711.      Reynolds, R. W., 1993: Impact of Mount Pinatubo aerosols on
  712.      satellite-derived Sea Surface Temperatures. J. Climate, 6,
  713.      768-774.
  714.  
  715.      Reynolds, R.W., C.K. Folland, and D.E. Parker. 1989. Biases in
  716.      satellite-derived sea surface temperature data. Nature,
  717.      341:728-731.
  718.  
  719.      Reynolds, R. W. and D. C. Marsico, 1993: An improved real-time
  720.      global sea surface temperature analysis. J. Climate, 6, 114-119.
  721.  
  722.      Reynolds, R. W. and T. M. Smith, 1994: Improved global sea surface
  723.      temperature analyses. J. Climate, 7, 929-948.
  724.  
  725.      Reynolds, R. W., and T. M. Smith, 1995: A high-resolution global
  726.      sea surface temperature climatology, J. Climate, 8, 1571-1583.
  727.  
  728.      Shea, D.J., K.E. Trenberth, and R.W. Reynolds. 1992. A global
  729.      monthly sea surface temperature climatology, J. Climate, 5,
  730.      987-1001.
  731.  
  732.      Slutz, R. J., S. J. Lubker, J. D. Hiscox, S. D. Woodruff, R. L.
  733.      Jenne, D. H. Joseph, P. M. Steuer, J. D. Elms, 1985: Comprehensive
  734.      Ocean-Atmosphere Data Set: Release 1. NOAA Environmental Research
  735.      Laboratory, Boulder, CO, 268 pp.
  736.  
  737.      Walton, C. C., 1988: Nonlinear Multichannel Algorithms for
  738.      Estimating Sea Surface Temperature with AVHRR Satellite Data, J.
  739.      Appl. Meteor., 27, 115-124.
  740.  
  741.      Woodruff, S.D., S. J. Lubker, K. Wolter, S.J. Worley, and J.D.
  742.      Elms, 1993: Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set (COADS)
  743.      Release 1a: 1980-1992. Earth System Monitor, Vol. 4, No. 1,
  744.      September 1993, NOAA.
  745.  
  746.   ------------------------------------------------------------------------
  747.  
  748.                  [NASA] [GSFC]  [Goddard DAAC] [cidc site]
  749.  
  750.                   NASA  Goddard      GDAAC        CIDC
  751.  
  752. Last update:Fri Oct 24 12:54:03 EDT 1997
  753. Page Author: H. Lee Kyle -- lkyle@daac.gsfc.nasa.gov
  754. Web Curator: Daniel Ziskin -- ziskin@daac.gsfc.nasa.gov
  755. NASA official: Paul Chan, DAAC Manager -- chan@daac.gsfc.nasa.gov
  756.