Evaluación de la aplicabilidad de los datos de velocidad del viento en superficie de ERA5 a través de diferentes formas de terreno en China
Autores: Zuo, Peng; Chen, Xiangdong; Zhu, Lihua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación de la aplicabilidad de los datos de velocidad del viento en superficie de ERA5 a través de diferentes formas de terreno en China
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Velocidad del viento en superficie
ERA5
China
Zonas altitudinales
Terrenos ondulados
Sesgos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Los datos precisos de velocidad del viento en la superficie son vitales para la ciencia atmosférica, la climatología y las aplicaciones energéticas. El Reanálisis v.5 del Centro Europeo para las Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo (ERA5), como uno de los conjuntos de datos de reanálisis global más utilizados, tiene una evaluación insuficiente de su aplicabilidad en diversos tipos de formas de terreno. Utilizando el conjunto de datos de observación en cuadrícula sobre China (CN05.1) y el conjunto de datos de Unidades Básicas de Terreno Global, este estudio evaluó los datos de velocidad del viento en la superficie de ERA5 en varias zonas altitudinales y terrenos ondulados en China a través de diferencias cuadráticas medias (RMSD) y el error porcentual absoluto medio (MAPE) en comparación con las observaciones de CN05.1. Los resultados revelan variaciones regionales significativas, con ERA5 capturando efectivamente la distribución espacial de las velocidades medias del viento, pero subestimando sistemáticamente las magnitudes, particularmente en regiones de meseta y montañosas. El reanálisis de ERA5 no logra reproducir el aumento altitudinal observado en la velocidad del viento en la superficie. Los sesgos dependientes de la elevación son prominentes, con RMSD y MAPE aumentando de áreas de baja altitud a áreas de alta altitud. La complejidad del terreno agrava los errores, mostrando desviaciones máximas en montañas de gran relieve y desviaciones mínimas en regiones montañosas. Estos sesgos evolucionan estacionalmente, alcanzando su punto máximo en primavera y mínimos en invierno. En resumen, las discrepancias entre las observaciones y ERA5 varían con la altitud, el relieve topográfico y la temporada. Las desviaciones más significativas ocurren para los vientos en superficie de primavera en montañas de alta altitud y gran relieve, con un RMSD medio que alcanza 3.3 m/s y un MAPE del 553%. Los hallazgos destacan las limitaciones de los datos de reanálisis de ERA5 en contextos científicos y operativos sobre terrenos complejos.
Descripción
Los datos precisos de velocidad del viento en la superficie son vitales para la ciencia atmosférica, la climatología y las aplicaciones energéticas. El Reanálisis v.5 del Centro Europeo para las Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo (ERA5), como uno de los conjuntos de datos de reanálisis global más utilizados, tiene una evaluación insuficiente de su aplicabilidad en diversos tipos de formas de terreno. Utilizando el conjunto de datos de observación en cuadrícula sobre China (CN05.1) y el conjunto de datos de Unidades Básicas de Terreno Global, este estudio evaluó los datos de velocidad del viento en la superficie de ERA5 en varias zonas altitudinales y terrenos ondulados en China a través de diferencias cuadráticas medias (RMSD) y el error porcentual absoluto medio (MAPE) en comparación con las observaciones de CN05.1. Los resultados revelan variaciones regionales significativas, con ERA5 capturando efectivamente la distribución espacial de las velocidades medias del viento, pero subestimando sistemáticamente las magnitudes, particularmente en regiones de meseta y montañosas. El reanálisis de ERA5 no logra reproducir el aumento altitudinal observado en la velocidad del viento en la superficie. Los sesgos dependientes de la elevación son prominentes, con RMSD y MAPE aumentando de áreas de baja altitud a áreas de alta altitud. La complejidad del terreno agrava los errores, mostrando desviaciones máximas en montañas de gran relieve y desviaciones mínimas en regiones montañosas. Estos sesgos evolucionan estacionalmente, alcanzando su punto máximo en primavera y mínimos en invierno. En resumen, las discrepancias entre las observaciones y ERA5 varían con la altitud, el relieve topográfico y la temporada. Las desviaciones más significativas ocurren para los vientos en superficie de primavera en montañas de alta altitud y gran relieve, con un RMSD medio que alcanza 3.3 m/s y un MAPE del 553%. Los hallazgos destacan las limitaciones de los datos de reanálisis de ERA5 en contextos científicos y operativos sobre terrenos complejos.