Generación de curvas de depleción de nieve basadas en observaciones para su uso en la asimilación de datos de cubierta de nieve
Autores: Arsenault, Kristi R.; Houser, Paul R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las curvas de depleción de nieve (SDC) son funciones que se utilizan para mostrar la relación entre el área cubierta de nieve y la profundidad de la nieve o el equivalente de agua. Estudios anteriores de asimilación de datos (DA) sobre la cobertura de nieve han utilizado modelos teóricos de SDC como operadores de observación para mapear la profundidad de la nieve a la fracción de cobertura de nieve (SCF). En este estudio, se introduce un nuevo enfoque que utiliza observaciones de equivalente de agua en nieve (SWE) y recuperaciones de SCF basadas en satélites para derivar relaciones de SDC para su uso en un filtro de Kalman en conjunto (EnKF) para asimilar estimaciones de cobertura de nieve. Se utiliza un análisis de histograma para agrupar las observaciones de SWE, que luego se promedian dentro de las correspondientes observaciones de SCF, ayudando a restringir la cantidad de dispersión de datos a través de diferentes condiciones temporales y regionales. Las funciones logarítmicas se ajustan linealmente con los valores promedio agrupados, para dos estados montañosos de EE. UU.: Colorado y Washington. Las funciones logarítmicas basadas en SDC se utilizan como operadores de observación de EnKF, y las estimaciones de SCF basadas en satélites se asimilan en un modelo de superficie terrestre. La asimilación de estimaciones de SCF basadas en satélites con la SDC basada en observaciones muestra una reducción en los valores de RMSE relacionados con SWE en comparación con las funciones de SDC basadas en modelos. Además, se derivaron funciones de SDC basadas en observaciones para diferentes condiciones intra-anuales y fisiográficas, así como para bandas de cobertura terrestre y elevación. También se encuentran valores de RMSE basados en SWE más bajos con muchos de estos experimentos de SDC EnKF basados en observaciones categóricas. Todos los experimentos de asimilación tienen un mejor desempeño que las ejecuciones en bucle abierto, excepto para la temporada de nieve 2004-2005 de la región de Washington, que fue un año de sequía importante que fue difícil de capturar con los conjuntos y las observaciones.
Descripción
Las curvas de depleción de nieve (SDC) son funciones que se utilizan para mostrar la relación entre el área cubierta de nieve y la profundidad de la nieve o el equivalente de agua. Estudios anteriores de asimilación de datos (DA) sobre la cobertura de nieve han utilizado modelos teóricos de SDC como operadores de observación para mapear la profundidad de la nieve a la fracción de cobertura de nieve (SCF). En este estudio, se introduce un nuevo enfoque que utiliza observaciones de equivalente de agua en nieve (SWE) y recuperaciones de SCF basadas en satélites para derivar relaciones de SDC para su uso en un filtro de Kalman en conjunto (EnKF) para asimilar estimaciones de cobertura de nieve. Se utiliza un análisis de histograma para agrupar las observaciones de SWE, que luego se promedian dentro de las correspondientes observaciones de SCF, ayudando a restringir la cantidad de dispersión de datos a través de diferentes condiciones temporales y regionales. Las funciones logarítmicas se ajustan linealmente con los valores promedio agrupados, para dos estados montañosos de EE. UU.: Colorado y Washington. Las funciones logarítmicas basadas en SDC se utilizan como operadores de observación de EnKF, y las estimaciones de SCF basadas en satélites se asimilan en un modelo de superficie terrestre. La asimilación de estimaciones de SCF basadas en satélites con la SDC basada en observaciones muestra una reducción en los valores de RMSE relacionados con SWE en comparación con las funciones de SDC basadas en modelos. Además, se derivaron funciones de SDC basadas en observaciones para diferentes condiciones intra-anuales y fisiográficas, así como para bandas de cobertura terrestre y elevación. También se encuentran valores de RMSE basados en SWE más bajos con muchos de estos experimentos de SDC EnKF basados en observaciones categóricas. Todos los experimentos de asimilación tienen un mejor desempeño que las ejecuciones en bucle abierto, excepto para la temporada de nieve 2004-2005 de la región de Washington, que fue un año de sequía importante que fue difícil de capturar con los conjuntos y las observaciones.