Una Comparación de Métodos de Determinación de la Altura de la Capa Límite Atmosférica Usando Datos de Oclusión Radio GNSS
Autores: Qiu, Cong; Wang, Xiaoming; Li, Haobo; Zhou, Kai; Zhang, Jinglei; Li, Zhe; Liu, Dingyi; Yuan, Hong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Altura de la capa límite atmosférica
Datos de ocultación radio GNSS
Métodos de gradiente mínimo
Transformada de covarianza por wavelet
Función de modelo de doble parámetro
Datos de radiosondeo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La determinación precisa de la Altura de la Capa Límite Atmosférica (ABLH) es crucial en diversos estudios atmosféricos y aplicaciones prácticas. En este estudio, presentamos un análisis comparativo exhaustivo de cinco métodos distintos para estimar la ABLH utilizando datos de Radio Oculación (RO) del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS). Estos métodos abarcan el uso de perfiles de ángulo de curvatura y refractividad, a saber, los métodos de Mínimo Gradiente del Ángulo de Curvatura (MGBA) y de Refractividad (MGR), punto de ruptura, Transformada de Covarianza Wavelet (WCT) y Función de Modelo de Doble Parámetro (DPMF). Se utilizan datos de GNSS-RO de COSMIC-2 y Spire. Para establecer una validación robusta, se emplean datos de radiosondeo como referencia, asegurando la fiabilidad de nuestros hallazgos. Los resultados revelan variaciones notables en el rendimiento de estos métodos de estimación de ABLH. Específicamente, los métodos MGBA, MGR, punto de ruptura y DPMF exhiben fuertes correlaciones con los datos de referencia. Por el contrario, el método WCT muestra correlaciones más débiles, mayores sesgos y errores cuadráticos medios elevados, lo que sugiere limitaciones para capturar la verdadera ABLH. Además, eliminamos la detección de valores atípicos para facilitar una comparación de las diferencias entre los cinco métodos. Los métodos WCT y DPMF pueden detectar fuertes variaciones en los perfiles cerca de la superficie de la Tierra y considerarlas como ABLH. Sin embargo, estas variaciones son causadas por errores. El método MGBA se presenta como una opción fiable y estable, mientras que los métodos WCT y DPMF deben utilizarse con precaución debido a la menor calidad de los perfiles de GNSS-RO cerca de la superficie de la Tierra.
Descripción
La determinación precisa de la Altura de la Capa Límite Atmosférica (ABLH) es crucial en diversos estudios atmosféricos y aplicaciones prácticas. En este estudio, presentamos un análisis comparativo exhaustivo de cinco métodos distintos para estimar la ABLH utilizando datos de Radio Oculación (RO) del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS). Estos métodos abarcan el uso de perfiles de ángulo de curvatura y refractividad, a saber, los métodos de Mínimo Gradiente del Ángulo de Curvatura (MGBA) y de Refractividad (MGR), punto de ruptura, Transformada de Covarianza Wavelet (WCT) y Función de Modelo de Doble Parámetro (DPMF). Se utilizan datos de GNSS-RO de COSMIC-2 y Spire. Para establecer una validación robusta, se emplean datos de radiosondeo como referencia, asegurando la fiabilidad de nuestros hallazgos. Los resultados revelan variaciones notables en el rendimiento de estos métodos de estimación de ABLH. Específicamente, los métodos MGBA, MGR, punto de ruptura y DPMF exhiben fuertes correlaciones con los datos de referencia. Por el contrario, el método WCT muestra correlaciones más débiles, mayores sesgos y errores cuadráticos medios elevados, lo que sugiere limitaciones para capturar la verdadera ABLH. Además, eliminamos la detección de valores atípicos para facilitar una comparación de las diferencias entre los cinco métodos. Los métodos WCT y DPMF pueden detectar fuertes variaciones en los perfiles cerca de la superficie de la Tierra y considerarlas como ABLH. Sin embargo, estas variaciones son causadas por errores. El método MGBA se presenta como una opción fiable y estable, mientras que los métodos WCT y DPMF deben utilizarse con precaución debido a la menor calidad de los perfiles de GNSS-RO cerca de la superficie de la Tierra.