Sentinel-5P: conheça a missão e baixe os produtos do satélite responsável pelo monitoramento da composição atmosférica
A Sentinel-5 Precursor (Sentinel-5P) é a primeira missão do Programa Copernicus dedicada ao monitoramento da composição da atmosfera terrestre. Desenvolvida por meio de uma colaboração entre a Agência Espacial Europeia (ESA), a Comissão Europeia, o Escritório Espacial dos Países Baixos (NSO), a indústria e a comunidade científica, a missão foi lançada em 13 de outubro de 2017, a partir do Cosmódromo de Plesetsk, na Rússia. Equipada com o sensor TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument), cofinanciado pela ESA e pelos Países Baixos, a Sentinel-5P realiza medições atmosféricas de alta resolução espacial e temporal, fornecendo informações essenciais para o monitoramento e a previsão da qualidade do ar, da camada de ozônio, da radiação ultravioleta e das mudanças climáticas.
Diferentemente das demais missões Sentinel, voltadas principalmente ao monitoramento da superfície terrestre e dos oceanos, a Sentinel-5P fornece produtos que representam a distribuição espacial de gases atmosféricos, aerossóis e outros constituintes da atmosfera. Com um campo de visada de aproximadamente 108°, equivalente a uma faixa de imageamento de cerca de 2.600 km, o TROPOMI proporciona cobertura global diária, alcançando praticamente toda a superfície terrestre em um período de 24 horas e permitindo o monitoramento contínuo da atmosfera em escala global.
Sensor TROPOMI
O TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument) é o único instrumento científico embarcado na Sentinel-5P. Trata-se de um sensor passivo do tipo espectrômetro de imageamento, desenvolvido para realizar observações globais diárias da composição da atmosfera terrestre. Diferentemente dos sensores ópticos voltados ao imageamento da superfície, o TROPOMI mede a radiação solar refletida e espalhada pela atmosfera nas faixas do ultravioleta (UV), visível (VIS), infravermelho próximo (NIR) e infravermelho de ondas curtas (SWIR). A partir dessas medições, são estimadas as concentrações de diversos gases-traço e aerossóis, como dióxido de nitrogênio (NO₂), ozônio (O₃), formaldeído (HCHO), dióxido de enxofre (SO₂), metano (CH₄) e monóxido de carbono (CO). Seus produtos atendem principalmente aos temas de qualidade do ar, monitoramento da camada de ozônio estratosférico e mudanças climáticas, fornecendo informações essenciais para pesquisas científicas e aplicações ambientais em escala global.
Produtos da missão
Os produtos gerados pela missão Sentinel-5P são distribuídos em dois níveis de processamento:
Level-1B (L1B)
Corresponde aos dados georreferenciados e radiometricamente corrigidos adquiridos pelo sensor TROPOMI. Esses produtos incluem as radiâncias da Terra no topo da atmosfera (TOA), distribuídas em oito bandas espectrais (L1B_RA_BD1 a L1B_RA_BD8), e as irradiâncias solares dos módulos UVN e SWIR (L1B_IR_UVN e L1B_IR_SIR). Esses dados constituem a base para a geração dos produtos atmosféricos de Level-2 e são utilizados principalmente em aplicações científicas e no desenvolvimento de algoritmos de processamento.
O TROPOMI realiza suas medições em oito bandas espectrais distribuídas em quatro regiões do espectro eletromagnético:
PRODUTOS DE RADIÂNCIA | |||
PRODUTOS L1B | ESPECTÔMETRO | FAIXA EXPECTRAL (nm) | PRINCIPAIS APLICAÇÕES |
Level-1 RA_BD1 | UV | 270 - 300 | Ozônio, SO₂ e aerossóis |
Level-1 RA_BD2 | 300 - 320 | ||
Level-1 RA_BD3 | UVIS | 320 - 405 | NO₂, HCHO e ozônio |
Level-1 RA_BD4 | 405 - 500 | ||
Level-1 RA_BD5 | NIR | 675 - 725 | Informações auxiliares sobre superfície e nuvens |
Level-1 RA_BD6 | 725 - 775 | ||
Level-1 RA_BD7 | SWIR | 2305-2345 | CH₄ e CO |
Level-1 RA_BD8 | 2345-2385 | ||
O Level-1B também disponibiliza os produtos de irradiância solar IR_UVN e IR_SIR, que fornecem a irradiância de referência nas regiões espectrais UVN e SWIR. Esses produtos são utilizados na calibração radiométrica do TROPOMI e no processamento dos produtos atmosféricos de Level-2.
PRODUTOS DE IRRADIÂNCIA | |||
PRODUTOS L1B | ESPECTÔMETRO | FAIXA EXPECTRAL (nm) | PRINCIPAIS APLICAÇÕES |
Level-1 IR_SIR | SWIR | 270-775 | Referência da irradiância solar para o processamento dos produtos atmosféricos nas bandas UV, UVIS e NIR. |
Level-1 IR_UVN | UVN | 2305-2385 | Referência da irradiância solar para o processamento dos produtos atmosféricos na banda SWIR. |
Level-2 (L2)
Os produtos Level-2 correspondem às informações atmosféricas obtidas a partir do processamento dos dados do TROPOMI. Nessa etapa, as medições do sensor são convertidas em produtos que representam a concentração de gases atmosféricos, aerossóis e propriedades das nuvens, sendo utilizados em aplicações relacionadas ao monitoramento ambiental, à qualidade do ar, à camada de ozônio e às mudanças climáticas. Diferentemente das missões voltadas ao monitoramento da superfície terrestre, nas quais o usuário seleciona bandas espectrais, na Sentinel-5P o usuário escolhe diretamente o produto atmosférico de interesse, como dióxido de nitrogênio (NO₂), metano (CH₄), ozônio (O₃) ou monóxido de carbono (CO), de acordo com o objetivo da análise.
Adquirindo produtos Sentinel-5P
Após acessar sua conta no Copernicus Browser (caso ainda não possua uma, consulte nossa publicação "SENTINEL-2: Baixe as Imagens Gratuitamente"), selecione a área de interesse e defina o intervalo de datas desejado. Em seguida, siga os mesmos passos que você usou para realizar o download das imagens da missão Sentinel-1:
Na aba Visualise, em Data Collections, selecione a missão Sentinel-5P e defina coleção de dados correspondente ao produto atmosférico que deseja analisar.
Em Search, no campo Data Sources, selecione o nível de processamento desejado para a pesquisa. Em seguida, na seção Time Range, defina o intervalo de datas correspondente ao período de aquisição das imagens e selecione o botão Search para obter os resultados desejados. Nesse caso, como o NO2 foi o produto escolhido, escolheremos o nível de processamento correspondente ao elemento (L2 NO2).
Após selecionar o produto atmosférico e realizar a pesquisa, o catálogo do Copernicus exibirá os arquivos disponíveis para o período e a área de interesse. No painel esquerdo são apresentadas informações como o nome do produto, o sensor, a data e o horário de aquisição e o tamanho do arquivo. À direita, o mapa mostra a cobertura espacial de cada órbita da Sentinel-5P, permitindo verificar se o produto abrange a área de estudo antes do download.
O download do produto é realizado no ícone destacado em amarelo abaixo:
A mensagem "No preview available" indica apenas que o Copernicus Data Space não consegue gerar uma visualização rápida (preview) do produto. Como os dados da Sentinel-5P são distribuídos em formato científico (NetCDF), isso é normal e não representa um erro, nem interfere no download ou na utilização dos arquivos.
Para visualizar o produto antes do download, basta clicar no botão verde Visualise (indicado na imagem anterior pela seta vermelha). O Copernicus abrirá um visualizador interativo, permitindo inspecionar a distribuição espacial do parâmetro atmosférico selecionado sem a necessidade de baixar o arquivo.
O download do produto resultará no arquivo abaixo:
Ao adicionar o arquivo NetCDF (.nc) em um Sistema de Informações Geográficas (SIG), será exibida uma lista contendo todas as variáveis armazenadas no produto. Entre elas, destacam-se a variável principal correspondente ao parâmetro atmosférico selecionado, além de variáveis auxiliares utilizadas durante o processamento, indicadores de qualidade, parâmetros geométricos e de aquisição, informações de georreferenciamento e metadados necessários para a interpretação e validação dos dados.
Embora a organização das variáveis possa variar entre os softwares, todos eles acessam o mesmo conjunto de informações contidas no arquivo NetCDF da Sentinel-5P.
E pronto! O produto Sentinel-5p foi baixado com sucesso e está disponível para visualização, processamento e análise de acordo com a aplicação desejada.