Atmosfärisk koldioxid (CO2) är en primär växthusgas som ständigt har ökat under de senaste decennierna. Det är en viktig drivkraft för regionala och globala klimatförändringar. De flesta CO2-källor och sänkor finns nära ytan. Observationer från kortvågiga infraröda ekolod laddade på satellit, såsom Greenhouse Gases Observing SATellite (GOSAT) och Orbiting Carbon Observatory (OCO-2) kan ge exakta mätningar av kolumngenomsnittet av atmosfärisk CO2-koncentration.

Atmospheric Radiative Transfer Equation (RTE) är en Fredholms integralekvation av det första slaget, som anses sannolikt vara dåligt konditionerad. Således, det omvända problemet baserat på RTE är inte bra. Den omvända metoden för hämtning av atmosfäriska gasprofiler är vanligtvis baserad på optimeringsteori.

I en färsk tidning, en förbättrad begränsningsmetod för satellit CO2-fjärranalys i det (kortvågiga infraröda) SWIR-bandet föreslogs, som kombinerar ett förbehandlingssteg applicerat på a priori-tillståndsvektorn före hämtningar, med den modifierade dämpade Newton-metoden (MDNM).

MDNM innehåller två begränsande faktorer som stabiliserar hämtningsiterationerna. Levenberg-Marquardt-parametern (γ) används för att säkerställa en positiv hessisk matris, och en skalfaktor (α) används för att justera stegstorleken. Algoritmen söker iterativt efter en optimerad lösning med hjälp av observerade spektrala strålningar, och parametrar (y och a) justeras på lämpligt sätt. En förprocessor för att initiera den första gissningen (X0) före hämtningarna, när algoritmen detekterar att X0 är långt ifrån den sanna tillståndsvektorn. En ny datascreeningsmetod för att detektera molnscener presenteras också baserat på de olika spektrumformerna i oxygen-A- och två mikronbanden.

Denna forskning syftar till att stabilisera återvinningsiterationerna. Preliminära valideringar indikerar att kvaliteten på de MDNM-baserade hämtningsresultaten är relativt stabil.