Evaluación de la calidad de la velocidad del viento de ERA5 y su impacto en el ambiente atmosférico utilizando perfiles de radar a lo largo de la costa de la bahía de Bohai
Autores: Suo, Chunnan; Sun, Anxiang; Yan, Chunwang; Cao, Xiaoqun; Peng, Kecheng; Tan, Yulong; Yang, Simin; Wei, Yiming; Wang, Guangjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación de la calidad de la velocidad del viento de ERA5 y su impacto en el ambiente atmosférico utilizando perfiles de radar a lo largo de la costa de la bahía de Bohai
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Precisión
Conjuntos de datos de reanálisis ERA5
área costera
Bahía de Bohai
Pronóstico del tiempo
Protección ambiental.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La precisión de los conjuntos de datos de reanálisis ERA5 y su aplicabilidad en la zona costera de la bahía de Bohai son cruciales para la previsión meteorológica y la investigación en protección ambiental. Sin embargo, la evaluación sintética de ERA5 en esta región sigue siendo insuficiente. En este estudio, utilizando un radar de perfil de viento troposférico (CFL-06L) ubicado en la ciudad costera de Huanghua, se evalúan las desviaciones de los datos de reanálisis ERA5 desde el suelo hasta una altitud de 5 km. Los resultados indican que la velocidad del viento de los datos de reanálisis ERA5 muestra una buena consistencia desde la superficie hasta el nivel troposférico de aproximadamente 5 km, con valores de R que oscilan entre 0.5 y 0.85. El error medio de velocidad del viento más bajo, inferior a 3 m/s, se produce en la capa media, mientras que se observan errores más grandes en la superficie y en las capas superiores. Específicamente, a 150 m, el R es tan bajo como 0.5, con numerosos valores atípicos alrededor de 5000 m. El análisis estacional muestra que el campo de viento de ERA5 tiene un mejor rendimiento en verano y el peor en otoño e invierno, especialmente en niveles más bajos afectados por sistemas de circulación, nubes estratificadas altas y aerosoles, con errores que alcanzan hasta 10 m/s. Un análisis adicional de eventos meteorológicos extremos, como lluvias intensas; vientos cálidos y secos; y tormentas de nieve, revela que los efectos de los vientos mar-tierra y los sistemas convectivos fuertes impactan significativamente la observación de perfiles de viento y la asimilación de datos de reanálisis, particularmente bajo la restricción de la altura de la capa límite. Además, también encontramos que la transición de la brisa mar-tierra es capaz de desencadenar el chorro de bajo nivel nocturno, transportando hacia abajo el ozono en altura hasta el suelo y resultando en un aumento anormal de la concentración de ozono en la superficie. El estudio proporciona una base científica para mejorar la previsión meteorológica, optimizar la utilización de recursos de energía eólica y formular políticas de protección ambiental, destacando su significativo valor de aplicación científica y práctica.
Descripción
La precisión de los conjuntos de datos de reanálisis ERA5 y su aplicabilidad en la zona costera de la bahía de Bohai son cruciales para la previsión meteorológica y la investigación en protección ambiental. Sin embargo, la evaluación sintética de ERA5 en esta región sigue siendo insuficiente. En este estudio, utilizando un radar de perfil de viento troposférico (CFL-06L) ubicado en la ciudad costera de Huanghua, se evalúan las desviaciones de los datos de reanálisis ERA5 desde el suelo hasta una altitud de 5 km. Los resultados indican que la velocidad del viento de los datos de reanálisis ERA5 muestra una buena consistencia desde la superficie hasta el nivel troposférico de aproximadamente 5 km, con valores de R que oscilan entre 0.5 y 0.85. El error medio de velocidad del viento más bajo, inferior a 3 m/s, se produce en la capa media, mientras que se observan errores más grandes en la superficie y en las capas superiores. Específicamente, a 150 m, el R es tan bajo como 0.5, con numerosos valores atípicos alrededor de 5000 m. El análisis estacional muestra que el campo de viento de ERA5 tiene un mejor rendimiento en verano y el peor en otoño e invierno, especialmente en niveles más bajos afectados por sistemas de circulación, nubes estratificadas altas y aerosoles, con errores que alcanzan hasta 10 m/s. Un análisis adicional de eventos meteorológicos extremos, como lluvias intensas; vientos cálidos y secos; y tormentas de nieve, revela que los efectos de los vientos mar-tierra y los sistemas convectivos fuertes impactan significativamente la observación de perfiles de viento y la asimilación de datos de reanálisis, particularmente bajo la restricción de la altura de la capa límite. Además, también encontramos que la transición de la brisa mar-tierra es capaz de desencadenar el chorro de bajo nivel nocturno, transportando hacia abajo el ozono en altura hasta el suelo y resultando en un aumento anormal de la concentración de ozono en la superficie. El estudio proporciona una base científica para mejorar la previsión meteorológica, optimizar la utilización de recursos de energía eólica y formular políticas de protección ambiental, destacando su significativo valor de aplicación científica y práctica.