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Hacia el despliegue espacial del concepto NDSA para mediciones de vapor de agua troposférico

Autores: Facheris, Luca; Antonini, Andrea; Argenti, Fabrizio; Barbara, Flavio; Cortesi, Ugo; Cuccoli, Fabrizio; Del Bianco, Samuele; Dogo, Federico; Feta, Arjan; Gai, Marco; Gregorio, Anna; Macelloni, Giovanni; Mazzinghi, Agnese; Melani, Samantha; Montomoli, Francesco; Ortolani, Alberto; Rovai, Luca; Severin, Luca; Scopa, Tiziana

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Hacia el despliegue espacial del concepto NDSA para mediciones de vapor de agua troposférico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Concepto de medición
Vapor de agua troposférico
Técnica NDSA
Mediciones de IWV
Proyecto SATCROSS
Inversión tomográfica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Un nuevo concepto de medición específicamente ajustado para monitorear la distribución vertical del vapor de agua troposférico ha sido demostrado sobre una base teórica y actualmente se encuentra en desarrollo para su implementación en el espacio. La técnica NDSA (Atenuación Espectral Diferencial Normalizada) deriva el vapor de agua integrado (IWV) a lo largo del enlace de radio entre un transmisor y un receptor llevados por dos satélites LEO, utilizando la correlación lineal entre el IWV y un parámetro llamado sensibilidad espectral. Este es el ratio incremental normalizado de la atenuación espectral en dos frecuencias en las bandas Ku y K, con la pendiente de la línea de absorción del vapor de agua a 22.235 GHz. Los perfiles verticales de WV pueden ser recuperados invirtiendo un conjunto de mediciones de IWV adquiridas en geometría de borde a diferentes altitudes tangenciales. Este documento proporciona una visión integral del enfoque NDSA para sondear el WV de la baja troposfera, desde las investigaciones teóricas en estudios previos de la ESA, hasta los primeros desarrollos experimentales y pruebas, y los últimos avances logrados con el proyecto SATCROSS de la Agencia Espacial Italiana. El enfoque está en los nuevos resultados de las actividades de SATCROSS; principalmente, en la mejora del prototipo del instrumento, con un rendimiento mejorado en términos de estabilidad de potencia y la resolución temporal de las mediciones. También se hace especial hincapié en discutir métodos de inversión tomográfica capaces de recuperar el contenido de WV troposférico a partir de mediciones de IWV, es decir, los enfoques de mínimos cuadrados y de reconstrucción externa, mostrando resultados con diferentes características espaciales cuando se aplican a un escenario atmosférico dado. El objetivo final de implementar la técnica de medición NDSA desde el espacio se examina a fondo y se extraen conclusiones después de presentar los resultados de un Experimento de Simulación de Sistema de Observación realizado para evaluar el impacto de la asimilación de datos NDSA en las simulaciones de modelos ambientales.

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