Impactos de los datos de GNSS RO en las previsiones de tifones utilizando el FV3GFS global con GSI 4DEnVar
Autores: Hong, Tang-Xun; Huang, Ching-Yuang; Lin, Chen-Yang; Lien, Guo-Yuan; Huang, Zih-Mao; Chen, Shu-Ya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Formosat-7/cosmic-2
Ocultación de radio
Gnss
ángulo de curvatura
Asimilación de datos
Pronóstico de tifones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Los satélites FORMOSAT-7/COSMIC-2 fueron lanzados en 2019, lo que puede proporcionar cantidades considerablemente mayores de observaciones de ocultación de radio (RO) que los satélites FORMOSAT-3/COSMIC. Las señales de radio emitidas por el sistema de satélites de navegación global (GNSS) son recibidas por estos satélites en órbita baja terrestre (LEO) para proporcionar el llamado ángulo de curvatura que tiene en cuenta la curvatura de los rayos después de penetrar en la atmósfera. Se pueden recuperar observaciones de RO más profundas de FORMOSAT-7/COSMIC-2 para su uso en la asimilación de datos de RO para mejorar las previsiones de ciclones tropicales. Este estudio utilizó el modelo global FV3GFS con la resolución de cuadrícula más fina de aproximadamente 25 km para simular cinco tifones seleccionados en el oeste del Pacífico Norte, incluidos Hagibis en 2019, Maysak y Haishen en 2020, y Kompasu y Rai en 2021. Para cada caso, se realizaron dos experimentos con y sin asimilar el ángulo de curvatura de RO de FORMOSAT-7/COSMIC-2. Los datos de RO fueron asimilados por el sistema de asimilación de datos GSI 4DEnVar durante un período total de 4 días (con una ventana de asimilación de 6 h) antes del tiempo de génesis del tifón, seguido de una longitud de pronóstico de 120 h. La asimilación de datos de RO mejoró las previsiones de trayectoria del tifón en un promedio de 42 ejecuciones. Sin embargo, no se encontraron impactos positivos significativamente, en general, en las previsiones de intensidad del tifón, excepto para Maysak. Los análisis para Maysak atribuyeron la mejora en la previsión de intensidad principalmente a los análisis mejorados para el viento, la temperatura y la humedad en la troposfera media-superior después de la asimilación de datos. En consecuencia, los datos de RO mejoraron en gran medida la intensidad evolutiva del tifón con un movimiento más consistente, como lo explica el análisis del presupuesto de vorticidad de número de onda uno. Por otro lado, se notó una mejora en el análisis del viento, pero aún con un análisis de temperatura degradado por encima de la capa límite, lo que también mejoró la previsión de trayectoria en algunos momentos específicos para Hagibis. La previsibilidad de la trayectoria e intensidad del tifón, como se mejoró marginalmente con el uso de los grandes datos de RO, sigue siendo un desafío muy difícil de explorar adecuadamente.
Descripción
Los satélites FORMOSAT-7/COSMIC-2 fueron lanzados en 2019, lo que puede proporcionar cantidades considerablemente mayores de observaciones de ocultación de radio (RO) que los satélites FORMOSAT-3/COSMIC. Las señales de radio emitidas por el sistema de satélites de navegación global (GNSS) son recibidas por estos satélites en órbita baja terrestre (LEO) para proporcionar el llamado ángulo de curvatura que tiene en cuenta la curvatura de los rayos después de penetrar en la atmósfera. Se pueden recuperar observaciones de RO más profundas de FORMOSAT-7/COSMIC-2 para su uso en la asimilación de datos de RO para mejorar las previsiones de ciclones tropicales. Este estudio utilizó el modelo global FV3GFS con la resolución de cuadrícula más fina de aproximadamente 25 km para simular cinco tifones seleccionados en el oeste del Pacífico Norte, incluidos Hagibis en 2019, Maysak y Haishen en 2020, y Kompasu y Rai en 2021. Para cada caso, se realizaron dos experimentos con y sin asimilar el ángulo de curvatura de RO de FORMOSAT-7/COSMIC-2. Los datos de RO fueron asimilados por el sistema de asimilación de datos GSI 4DEnVar durante un período total de 4 días (con una ventana de asimilación de 6 h) antes del tiempo de génesis del tifón, seguido de una longitud de pronóstico de 120 h. La asimilación de datos de RO mejoró las previsiones de trayectoria del tifón en un promedio de 42 ejecuciones. Sin embargo, no se encontraron impactos positivos significativamente, en general, en las previsiones de intensidad del tifón, excepto para Maysak. Los análisis para Maysak atribuyeron la mejora en la previsión de intensidad principalmente a los análisis mejorados para el viento, la temperatura y la humedad en la troposfera media-superior después de la asimilación de datos. En consecuencia, los datos de RO mejoraron en gran medida la intensidad evolutiva del tifón con un movimiento más consistente, como lo explica el análisis del presupuesto de vorticidad de número de onda uno. Por otro lado, se notó una mejora en el análisis del viento, pero aún con un análisis de temperatura degradado por encima de la capa límite, lo que también mejoró la previsión de trayectoria en algunos momentos específicos para Hagibis. La previsibilidad de la trayectoria e intensidad del tifón, como se mejoró marginalmente con el uso de los grandes datos de RO, sigue siendo un desafío muy difícil de explorar adecuadamente.