Sistema Global de Navegación por Satélite Basado en la Recuperación de Vapor de Agua Precipitable y Su Relación con la Lluvia y la Sequía en Qinghai, China
Autores: Zhang, Shengpeng; Liu, Fenggui; Li, Hongying; Zhou, Qiang; Chen, Qiong; Ma, Weidong; Luo, Jing; Huang, Yongsheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Provincia de Qinghai
Vapor de agua
Tecnología GNSS
Lluvia
Sequía
Cambio climático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La provincia de Qinghai está situada en el interior de China, en la meseta tibetana de Qinghai, y tiene características únicas de cambio climático. Por lo tanto, comprender las distribuciones temporales y espaciales del vapor de agua en esta región puede ser de gran importancia. El presente estudio aplicó la tecnología del sistema global de navegación por satélite (GNSS) para recuperar el vapor de agua precipitable (PWV) en Qinghai y analizó su relación con la lluvia y la sequía. En primer lugar, se utilizaron datos de radiosondeo (RS) para verificar la precisión de la presión superficial (P) y la temperatura (T) del conjunto de datos de reanálisis atmosférico de quinta generación (ERA5) del Centro Europeo para las Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo (ECMWF), así como el retraso troposférico zenital (ZTD), calculado a partir de los datos de estaciones de referencia de operación continua (CORS) en Qinghai. En segundo lugar, se desarrolló un modelo de temperatura media ponderada atmosférica regional (T) (QH-T) para Qinghai basado en P, T y humedad relativa, así como en la consideración de la influencia de los cambios estacionales en T. Finalmente, se calculó el PWV de cada CORS en Qinghai utilizando el ZTD derivado de GNSS y los datos meteorológicos derivados de ERA5, y se evaluó su relación con la lluvia y la sequía. Los resultados muestran que el P y T derivados de ERA5 tienen alta precisión, y su error cuadrático medio (RMS), error absoluto medio (MAE) y sesgo promedio fueron de 1.06/0.85/0.01 hPa y 2.98/2.42/0.03 K, respectivamente. El RMS, MAE y sesgo del ZTD derivado de GNSS fueron de 13.2 mm, 10.3 mm y -1.8 mm, respectivamente. El error teórico para el PWV fue de 1.98 mm; en comparación con el PWV derivado de RS y ERA5, el error real fue de 2.69 mm y 2.16 mm, respectivamente. Además, la tendencia cambiante del PWV derivado de GNSS fue consistente con la de los eventos de lluvia, y se correlacionó de manera negativa y estrecha con el índice estandarizado de evapotranspiración de precipitación. Por lo tanto, el PWV recuperado de los datos de GNSS en este estudio ofrece alta precisión y buena viabilidad para aplicaciones prácticas; por lo tanto, puede servir como una herramienta crucial para investigar la distribución del vapor de agua y el cambio climático en Qinghai.
Descripción
La provincia de Qinghai está situada en el interior de China, en la meseta tibetana de Qinghai, y tiene características únicas de cambio climático. Por lo tanto, comprender las distribuciones temporales y espaciales del vapor de agua en esta región puede ser de gran importancia. El presente estudio aplicó la tecnología del sistema global de navegación por satélite (GNSS) para recuperar el vapor de agua precipitable (PWV) en Qinghai y analizó su relación con la lluvia y la sequía. En primer lugar, se utilizaron datos de radiosondeo (RS) para verificar la precisión de la presión superficial (P) y la temperatura (T) del conjunto de datos de reanálisis atmosférico de quinta generación (ERA5) del Centro Europeo para las Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo (ECMWF), así como el retraso troposférico zenital (ZTD), calculado a partir de los datos de estaciones de referencia de operación continua (CORS) en Qinghai. En segundo lugar, se desarrolló un modelo de temperatura media ponderada atmosférica regional (T) (QH-T) para Qinghai basado en P, T y humedad relativa, así como en la consideración de la influencia de los cambios estacionales en T. Finalmente, se calculó el PWV de cada CORS en Qinghai utilizando el ZTD derivado de GNSS y los datos meteorológicos derivados de ERA5, y se evaluó su relación con la lluvia y la sequía. Los resultados muestran que el P y T derivados de ERA5 tienen alta precisión, y su error cuadrático medio (RMS), error absoluto medio (MAE) y sesgo promedio fueron de 1.06/0.85/0.01 hPa y 2.98/2.42/0.03 K, respectivamente. El RMS, MAE y sesgo del ZTD derivado de GNSS fueron de 13.2 mm, 10.3 mm y -1.8 mm, respectivamente. El error teórico para el PWV fue de 1.98 mm; en comparación con el PWV derivado de RS y ERA5, el error real fue de 2.69 mm y 2.16 mm, respectivamente. Además, la tendencia cambiante del PWV derivado de GNSS fue consistente con la de los eventos de lluvia, y se correlacionó de manera negativa y estrecha con el índice estandarizado de evapotranspiración de precipitación. Por lo tanto, el PWV recuperado de los datos de GNSS en este estudio ofrece alta precisión y buena viabilidad para aplicaciones prácticas; por lo tanto, puede servir como una herramienta crucial para investigar la distribución del vapor de agua y el cambio climático en Qinghai.