Asimilación de datos de cobertura de nieve y albedo derivados de satélites para mejorar modelos meteorológicos y fotoquímicos en 3D
Autores: Jones, Colleen; Tran, Huy; Tran, Trang; Lyman, Seth
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Invierno
Ozono
Albedo
Asimilación de datos
Modelos
Cubierta de nieve
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Durante los episodios de inversión térmica en invierno, el ozono en la cuenca de Uinta a veces supera el estándar de 70 ppb establecido por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Dado que la formación de ozono depende de la luz solar, y hay menos luz solar disponible durante el invierno, el ozono invernal solo puede formarse si la cobertura de nieve y el albedo son altos. Los investigadores han encontrado dificultades para replicar altos valores de albedo en simulaciones de modelos meteorológicos y de transporte fotoquímico en 3D para episodios invernales. En este estudio, se desarrolló, optimizó y probó un proceso para asimilar datos de satélites MODIS en los modelos WRF y CAMx para demostrar los impactos de la asimilación de datos en el rendimiento de los modelos. Las mejoras en la simulación de albedo superficial y cobertura de nieve en WRF fueron sustanciales. Sin embargo, el impacto de la asimilación de datos MODIS en el rendimiento de WRF para otras cantidades meteorológicas fue mínimo, y tuvo poco impacto en las concentraciones de ozono en el modelo de transporte fotoquímico CAMx. El contraste entre los casos de asimilación de datos y los de referencia fue mayor durante un período sin nueva nieve, ya que el albedo parece disminuir demasiado rápido en las configuraciones predeterminadas de WRF y CAMx. En general, la mejora de la asimilación de datos MODIS tuvo un aumento observado en la distribución espacial y la evolución temporal de las características superficiales en las cantidades meteorológicas y la producción de ozono.
Descripción
Durante los episodios de inversión térmica en invierno, el ozono en la cuenca de Uinta a veces supera el estándar de 70 ppb establecido por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Dado que la formación de ozono depende de la luz solar, y hay menos luz solar disponible durante el invierno, el ozono invernal solo puede formarse si la cobertura de nieve y el albedo son altos. Los investigadores han encontrado dificultades para replicar altos valores de albedo en simulaciones de modelos meteorológicos y de transporte fotoquímico en 3D para episodios invernales. En este estudio, se desarrolló, optimizó y probó un proceso para asimilar datos de satélites MODIS en los modelos WRF y CAMx para demostrar los impactos de la asimilación de datos en el rendimiento de los modelos. Las mejoras en la simulación de albedo superficial y cobertura de nieve en WRF fueron sustanciales. Sin embargo, el impacto de la asimilación de datos MODIS en el rendimiento de WRF para otras cantidades meteorológicas fue mínimo, y tuvo poco impacto en las concentraciones de ozono en el modelo de transporte fotoquímico CAMx. El contraste entre los casos de asimilación de datos y los de referencia fue mayor durante un período sin nueva nieve, ya que el albedo parece disminuir demasiado rápido en las configuraciones predeterminadas de WRF y CAMx. En general, la mejora de la asimilación de datos MODIS tuvo un aumento observado en la distribución espacial y la evolución temporal de las características superficiales en las cantidades meteorológicas y la producción de ozono.