Calibración de los Perfiles de Vapor de Agua en la Parte Superior de la Atmósfera Usando el Lidar Raman IPRAL y Resultados del Modelo ERA5 y Comparación con Observaciones de Radiosondas GRUAN
Autores: Alraddawi, Dunya; Keckhut, Philippe; Mandija, Florian; Sarkissian, Alain; Pietras, Christophe; Dupont, Jean-Charles; Farah, Antoine; Hauchecorne, Alain; Porteneuve, Jacques
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Mediciones precisas
Humedad en la tropósfera superior
Formación de estelas
Lidar Raman IPRAL
Relación de mezcla de vapor de agua
Método de calibración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las mediciones precisas de la humedad en la troposfera superior son esenciales para mejorar la comprensión de la formación de estelas y guiar los esfuerzos de mitigación. Este estudio evalúa la capacidad del Lidar Raman IPRAL, ubicado al sur de París, para proporcionar perfiles de relación de mezcla de vapor de agua (WVMR) de alta resolución a altitudes relevantes para las estelas. Las señales Raman se filtran de manera horaria, y se propone un método de calibración universal, independiente del modo de adquisición, hacia perfiles operativos de vapor de agua del Lidar, utilizando datos de ERA5 co-localizados. Los factores de calibración se derivan de comparaciones entre 4 y 6 km, y los coeficientes nocturnos se determinan a partir de factores horarios. La estabilidad instrumental se monitorea a través de la evolución temporal de los factores de calibración, y se adoptan las medianas de períodos estables como valores finales. La incertidumbre de los perfiles de WVMR calibrados se evalúa mediante la comparación con radiosondas Meteomodem M10 procesadas por GRUAN y datos de ERA5. Los resultados muestran un alto acuerdo (>90%), con IPRAL exhibiendo un pequeño sesgo negativo (~10%) por debajo de 8 km, reduciéndose a ~5% hasta 10.5 km en comparación con las radiosondas. ERA5 subestima sistemáticamente el vapor de agua a altitudes de crucero, con un sesgo seco que aumenta del 10% a 9 km a más del 20% a 11 km. Las correcciones recientes de IAGOS a ERA5, que mejoran la representación de la supersaturación, se validan sobre París. Este conjunto de datos de Lidar calibrado apoya la mejora de la modelización atmosférica y contribuye a futuras estrategias de gestión del tráfico aéreo.
Descripción
Las mediciones precisas de la humedad en la troposfera superior son esenciales para mejorar la comprensión de la formación de estelas y guiar los esfuerzos de mitigación. Este estudio evalúa la capacidad del Lidar Raman IPRAL, ubicado al sur de París, para proporcionar perfiles de relación de mezcla de vapor de agua (WVMR) de alta resolución a altitudes relevantes para las estelas. Las señales Raman se filtran de manera horaria, y se propone un método de calibración universal, independiente del modo de adquisición, hacia perfiles operativos de vapor de agua del Lidar, utilizando datos de ERA5 co-localizados. Los factores de calibración se derivan de comparaciones entre 4 y 6 km, y los coeficientes nocturnos se determinan a partir de factores horarios. La estabilidad instrumental se monitorea a través de la evolución temporal de los factores de calibración, y se adoptan las medianas de períodos estables como valores finales. La incertidumbre de los perfiles de WVMR calibrados se evalúa mediante la comparación con radiosondas Meteomodem M10 procesadas por GRUAN y datos de ERA5. Los resultados muestran un alto acuerdo (>90%), con IPRAL exhibiendo un pequeño sesgo negativo (~10%) por debajo de 8 km, reduciéndose a ~5% hasta 10.5 km en comparación con las radiosondas. ERA5 subestima sistemáticamente el vapor de agua a altitudes de crucero, con un sesgo seco que aumenta del 10% a 9 km a más del 20% a 11 km. Las correcciones recientes de IAGOS a ERA5, que mejoran la representación de la supersaturación, se validan sobre París. Este conjunto de datos de Lidar calibrado apoya la mejora de la modelización atmosférica y contribuye a futuras estrategias de gestión del tráfico aéreo.