El Sistema Mejorado de Monitoreo de Ciclones Tropicales de NRL con un Esquema Unificado de Calibración de Temperatura de Brillo de Microondas
Autores: Yang, Song; Hawkins, Jeffrey; Richardson, Kim
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2014
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Ciclón tropical
Esquema de calibración
Sensores PMW
Temperaturas de brillo
Calibración entre sensores
Sesgos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
El sistema de monitoreo global de ciclones tropicales (TC) de NRL en tiempo casi real, basado en múltiples sensores de microondas pasivas (PMW) de satélites, se mejora con un nuevo esquema de calibración entre sensores para corregir los sesgos causados por las diferencias en los canales de alta frecuencia de estos sensores. Dado que el canal de 89 GHz del sensor PMW se utiliza en múltiples satélites operativos y de investigación actuales y futuros, se crea un esquema unificado para calibrar todos los canales de dispersión de hielo de los sensores PMW de satélites a un común de 89 GHz, de modo que sus temperaturas de brillo (TB) sean consistentes y permitan análisis manuales y automatizados más precisos. Para desarrollar un esquema de calibración físicamente consistente, se aplican simulaciones de modelos de resolución de nubes de un sistema de línea de chubascos sobre la costa oeste del Pacífico y del huracán Bonnie en el océano Atlántico para simular las vistas desde diferentes sensores PMW. Para aclarar los complicados sesgos de TB debido a la naturaleza competitiva de los efectos de dispersión y emisión, se desarrolla un esquema de calibración basado en cuatro nubes (lluvia, no lluvia, lluvia ligera y nublado). Este nuevo esquema de calibración inter-sensor físicamente consistente se evalúa luego con los TB sintéticos del huracán Bonnie y una línea de chubascos, así como con TCs observados. Los resultados demuestran los grandes sesgos de TB de hasta 13 K para situaciones de lluvia intensa antes de la calibración entre TMI y AMSR-E, que se reducen a menos de 3 K después de la calibración. Las estadísticas de comparación muestran que el sesgo general y el RMSE se reducen en un 74% y un 66% para el huracán Bonnie, y en un 98% y un 85% para las líneas de chubascos, respectivamente. Para el huracán Igor observado, el sesgo y el RMSE disminuyen un 41% y un 25%, respectivamente. Este estudio demuestra la importancia de las calibraciones de TB entre los sensores PMW para monitorear sistemáticamente los ciclos de vida global de los TC en términos de intensidad, estructura del núcleo interno y organización convectiva. Un esquema de calibración basado en la física sobre las correcciones de TB de los TC desarrollado en este estudio puede reducir significativamente los sesgos entre diferentes sensores PMW.
Descripción
El sistema de monitoreo global de ciclones tropicales (TC) de NRL en tiempo casi real, basado en múltiples sensores de microondas pasivas (PMW) de satélites, se mejora con un nuevo esquema de calibración entre sensores para corregir los sesgos causados por las diferencias en los canales de alta frecuencia de estos sensores. Dado que el canal de 89 GHz del sensor PMW se utiliza en múltiples satélites operativos y de investigación actuales y futuros, se crea un esquema unificado para calibrar todos los canales de dispersión de hielo de los sensores PMW de satélites a un común de 89 GHz, de modo que sus temperaturas de brillo (TB) sean consistentes y permitan análisis manuales y automatizados más precisos. Para desarrollar un esquema de calibración físicamente consistente, se aplican simulaciones de modelos de resolución de nubes de un sistema de línea de chubascos sobre la costa oeste del Pacífico y del huracán Bonnie en el océano Atlántico para simular las vistas desde diferentes sensores PMW. Para aclarar los complicados sesgos de TB debido a la naturaleza competitiva de los efectos de dispersión y emisión, se desarrolla un esquema de calibración basado en cuatro nubes (lluvia, no lluvia, lluvia ligera y nublado). Este nuevo esquema de calibración inter-sensor físicamente consistente se evalúa luego con los TB sintéticos del huracán Bonnie y una línea de chubascos, así como con TCs observados. Los resultados demuestran los grandes sesgos de TB de hasta 13 K para situaciones de lluvia intensa antes de la calibración entre TMI y AMSR-E, que se reducen a menos de 3 K después de la calibración. Las estadísticas de comparación muestran que el sesgo general y el RMSE se reducen en un 74% y un 66% para el huracán Bonnie, y en un 98% y un 85% para las líneas de chubascos, respectivamente. Para el huracán Igor observado, el sesgo y el RMSE disminuyen un 41% y un 25%, respectivamente. Este estudio demuestra la importancia de las calibraciones de TB entre los sensores PMW para monitorear sistemáticamente los ciclos de vida global de los TC en términos de intensidad, estructura del núcleo interno y organización convectiva. Un esquema de calibración basado en la física sobre las correcciones de TB de los TC desarrollado en este estudio puede reducir significativamente los sesgos entre diferentes sensores PMW.