Impacto de la Observación de Sondeo Infrarrojo Hiperespectral y la Asimilación de Puntuaciones de Componentes Principales en la Precisión de la Predicción de Climas de Alto Impacto
Autores: Zhang, Qi; Shao, Min
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Observaciones
Hiperespectral
Infrarrojo
Interferómetro de sondeo
Asimilación de datos
Selección de canales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Las observaciones de un interferómetro de sondeo infrarrojo hiperespectral (IR) como el Interferómetro de Sondeo Atmosférico Infrarrojo (IASI) y el Sondeador Infrarrojo de Trayectoria Cruzada (CrIS) son cruciales para la predicción numérica del tiempo (NWP). Al medir la radiancia en la parte superior de la atmósfera utilizando miles de canales, estas observaciones transmiten información atmosférica precisa a la condición inicial a través de esquemas de asimilación de datos (DA). El enorme volumen de datos ha llevado a la comunidad a desarrollar enfoques novedosos para reducir el número de canales asimilados mientras se retiene la mayor cantidad de contenido informativo posible. Así, los esquemas de selección de canales se han vuelto ampliamente aceptados en todos los centros de NWP. Dos limitaciones significativas de los esquemas de selección de canales son (1) la deficiencia en la retención del contenido informativo de las observaciones y (2) la mayor correlación entre canales en la matriz de error observacional (R). Este artículo presenta un esquema de DA de observaciones IR hiperespectrales en el espacio de componentes principales (PC). Comparaciones de rendimiento durante cuatro meses utilizando el modelo de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF) como módulo de pronóstico entre la asimilación de puntuaciones de PC y el experimento de asimilación de canales seleccionados muestran que el esquema de asimilación de puntuaciones de PC puede reducir el error cuadrático medio de la condición inicial para la temperatura y el vapor de agua en comparación con el esquema de selección de canales y, por lo tanto, mejorar la predicción de precipitaciones y fenómenos meteorológicos de alto impacto. Los estudios de caso que utilizan la aplicación del Sistema Unificado de Pronóstico del Tiempo a Corto Plazo (UFS-SRW) como módulo de pronóstico también indican que el impacto positivo puede ser retenido entre diferentes modelos de NWP.
Descripción
Las observaciones de un interferómetro de sondeo infrarrojo hiperespectral (IR) como el Interferómetro de Sondeo Atmosférico Infrarrojo (IASI) y el Sondeador Infrarrojo de Trayectoria Cruzada (CrIS) son cruciales para la predicción numérica del tiempo (NWP). Al medir la radiancia en la parte superior de la atmósfera utilizando miles de canales, estas observaciones transmiten información atmosférica precisa a la condición inicial a través de esquemas de asimilación de datos (DA). El enorme volumen de datos ha llevado a la comunidad a desarrollar enfoques novedosos para reducir el número de canales asimilados mientras se retiene la mayor cantidad de contenido informativo posible. Así, los esquemas de selección de canales se han vuelto ampliamente aceptados en todos los centros de NWP. Dos limitaciones significativas de los esquemas de selección de canales son (1) la deficiencia en la retención del contenido informativo de las observaciones y (2) la mayor correlación entre canales en la matriz de error observacional (R). Este artículo presenta un esquema de DA de observaciones IR hiperespectrales en el espacio de componentes principales (PC). Comparaciones de rendimiento durante cuatro meses utilizando el modelo de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF) como módulo de pronóstico entre la asimilación de puntuaciones de PC y el experimento de asimilación de canales seleccionados muestran que el esquema de asimilación de puntuaciones de PC puede reducir el error cuadrático medio de la condición inicial para la temperatura y el vapor de agua en comparación con el esquema de selección de canales y, por lo tanto, mejorar la predicción de precipitaciones y fenómenos meteorológicos de alto impacto. Los estudios de caso que utilizan la aplicación del Sistema Unificado de Pronóstico del Tiempo a Corto Plazo (UFS-SRW) como módulo de pronóstico también indican que el impacto positivo puede ser retenido entre diferentes modelos de NWP.