Evaluación de la aplicabilidad del reanálisis de ozono antártico y conjuntos de datos satelitales combinados
Autores: Chen, Junzhe; Zhang, Yu; Shi, Houxiang; Hu, Hao; Xu, Jianjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Estudio
Estaciones antárticas
Conjuntos de datos de reanálisis
Conjunto de datos satelital
Variación interanual
Tendencia a largo plazo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, basado en observaciones de ozono total en columnas de ocho estaciones antárticas, evaluamos la aplicabilidad de los conjuntos de datos de reanálisis ERA5, C3S-MSR, MERRA-2 y JRA-55, así como del conjunto de datos satelitales fusionados NIWA-BS, en términos de variación interanual y tendencia a largo plazo, utilizando el coeficiente de correlación (R), el error cuadrático medio (RMSE), la puntuación de habilidad de variabilidad interanual (IVS) y el sesgo de tendencia lineal (TrBias). Los resultados muestran que para la variación interanual, C3S-MSR tiene un buen desempeño en múltiples estaciones, mientras que JRA-55 tiene un rendimiento deficiente en la mayoría de las estaciones, especialmente en Marambio, Rothera y Faraday/Vernadsky, que se encuentran en latitudes más bajas en la Península Antártica. Además, todos los conjuntos de datos muestran un RMSE significativamente más alto en Dumont D"Urville y Arrival Heights, que generalmente se encuentran alrededor del borde del vórtice estratosférico antártico, donde los valores de ozono total en columnas son más variables y, en promedio, mayores que en el núcleo del vórtice. Los resultados de clasificación integral muestran que C3S-MSR tiene el mejor desempeño, seguido de ERA5 y NIWA-BS, con MERRA-2 y JRA-55 en posiciones más bajas. Para la tendencia a largo plazo, cada uno de los conjuntos de datos tiene grandes valores de sesgo en Arrival Heights, y los valores absolutos de TrBias de JRA-55 son mayores en tres estaciones de la Península Antártica. Los resultados promediados en general muestran que C3S-MSR y NIWA-BS tienen el menor TrBias absoluto y tienen el mejor desempeño al reflejar las tendencias de ozono en la Antártida, mientras que ERA5 y JRA-55 sobreestiman significativamente la tendencia de recuperación del ozono antártico y tienen un rendimiento deficiente. Basado en nuestro análisis, se puede recomendar priorizar el conjunto de datos C3S-MSR al analizar las variaciones interanuales en el ozono estratosférico antártico, y tanto los conjuntos de datos de reanálisis C3S-MSR como NIWA-BS deben ser priorizados para el análisis de tendencias.
Descripción
En este estudio, basado en observaciones de ozono total en columnas de ocho estaciones antárticas, evaluamos la aplicabilidad de los conjuntos de datos de reanálisis ERA5, C3S-MSR, MERRA-2 y JRA-55, así como del conjunto de datos satelitales fusionados NIWA-BS, en términos de variación interanual y tendencia a largo plazo, utilizando el coeficiente de correlación (R), el error cuadrático medio (RMSE), la puntuación de habilidad de variabilidad interanual (IVS) y el sesgo de tendencia lineal (TrBias). Los resultados muestran que para la variación interanual, C3S-MSR tiene un buen desempeño en múltiples estaciones, mientras que JRA-55 tiene un rendimiento deficiente en la mayoría de las estaciones, especialmente en Marambio, Rothera y Faraday/Vernadsky, que se encuentran en latitudes más bajas en la Península Antártica. Además, todos los conjuntos de datos muestran un RMSE significativamente más alto en Dumont D"Urville y Arrival Heights, que generalmente se encuentran alrededor del borde del vórtice estratosférico antártico, donde los valores de ozono total en columnas son más variables y, en promedio, mayores que en el núcleo del vórtice. Los resultados de clasificación integral muestran que C3S-MSR tiene el mejor desempeño, seguido de ERA5 y NIWA-BS, con MERRA-2 y JRA-55 en posiciones más bajas. Para la tendencia a largo plazo, cada uno de los conjuntos de datos tiene grandes valores de sesgo en Arrival Heights, y los valores absolutos de TrBias de JRA-55 son mayores en tres estaciones de la Península Antártica. Los resultados promediados en general muestran que C3S-MSR y NIWA-BS tienen el menor TrBias absoluto y tienen el mejor desempeño al reflejar las tendencias de ozono en la Antártida, mientras que ERA5 y JRA-55 sobreestiman significativamente la tendencia de recuperación del ozono antártico y tienen un rendimiento deficiente. Basado en nuestro análisis, se puede recomendar priorizar el conjunto de datos C3S-MSR al analizar las variaciones interanuales en el ozono estratosférico antártico, y tanto los conjuntos de datos de reanálisis C3S-MSR como NIWA-BS deben ser priorizados para el análisis de tendencias.