Abstract. We develop a new way to retrieve the cloud index from a large variety of satellite instruments sensitive to reflected solar radiation, embedded on geostationary as non geostationary platforms. The cloud index is a widely used proxy for the effective cloud transmissivity, also called clear-sky index. This study is in the framework of the development of the Heliosat-V method for estimating downwelling solar irradiance at the surface of the Earth (DSSI) from satellite imagery. To reach its versatility, the method uses simulations from a fast radiative transfer model to estimate overcast (cloudy) and clear-sky (cloud-free) satellite scenes of the Earth’s reflectances. Simulations consider the anisotropy of the reflectances caused by both surface and atmosphere, and are adapted to the spectral sensitivity of the sensor. The anisotropy of ground reflectances is described by a bidirectional reflectance distribution function model and external satellite-derived data. An implementation of the method is applied to the visible imagery from a Meteosat Second Generation satellite, for 11 locations where high quality in situ measurements of DSSI are available from the Baseline Surface Radiation Network. Results from our preliminary implementation of Heliosat-V and ground-based measurements show a correlation coefficient reaching 0.948, for 15-minute means of DSSI, similar to operational and corrected satellite-based data products (0.950 for HelioClim3 version 5 and 0.937 for CAMS Radiation Service).

中文翻译：

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一种改进的云指数，用于在Heliosat-V方法框架下估算来自各种卫星成像仪的下行地面太阳辐射

摘要。我们开发了一种从多种对反射太阳辐射敏感的卫星仪器中检索云指数的新方法，这些仪器嵌入到对地静止的非对地静止平台中。云指数是有效云传输率的广泛使用的代理，也称为晴空指数。这项研究是在Heliosat-V方法的开发框架内进行的，该方法用于根据卫星图像估算地球表面（DSSI）的下降流太阳辐照度。为了达到其多功能性，该方法使用来自快速辐射传输模型的模拟来估计地球反射率的阴（多云）和晴空（无云）卫星场景。模拟考虑了由表面和大气引起的反射率的各向异性，并适合于传感器的光谱灵敏度。地面反射率的各向异性由双向反射率分布函数模型和外部卫星衍生数据描述。该方法的一个实施方案已应用于Meteosat第二代卫星的可见图像，在11个位置可以从“基线表面辐射网络”获得高质量的DSSI现场测量。我们初步执行的Heliosat-V和地面测量的结果表明，对于15分钟的DSSI平均值，相关系数达到0.948，类似于可操作和经过校正的基于卫星的数据产品（HelioClim3第5版为0.950，CAMS辐射为0.937服务）。该方法的一个实施方案已应用于Meteosat第二代卫星的可见图像，在11个位置可以从“基线表面辐射网络”获得高质量的DSSI现场测量。我们初步执行的Heliosat-V和地面测量的结果表明，对于15分钟的DSSI平均值，相关系数达到0.948，类似于可操作和经过校正的基于卫星的数据产品（HelioClim3第5版为0.950，CAMS辐射为0.937服务）。该方法的一个实施方案已应用于Meteosat第二代卫星的可见图像，在11个位置可以从“基线表面辐射网络”获得高质量的DSSI现场测量。我们初步执行的Heliosat-V和地面测量的结果表明，对于15分钟的DSSI平均值，相关系数达到0.948，类似于可操作和经过校正的基于卫星的数据产品（HelioClim3第5版为0.950，CAMS辐射为0.937服务）。