Asimilación de las observaciones hiperespectrales infrarrojas atmosféricas FY-3D y FY-3E y su impacto en la predicción numérica del tiempo durante la temporada de primavera sobre los Estados Unidos continentales
Autores: Zhang, Qi; Shao, Min
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Asimilación de las observaciones hiperespectrales infrarrojas atmosféricas FY-3D y FY-3E y su impacto en la predicción numérica del tiempo durante la temporada de primavera sobre los Estados Unidos continentales
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Observaciones
NWP
Experimentos
HIRAS
Precisión
Impacto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Como parte del Sistema Global de Observación de la Organización Meteorológica Mundial (OMM), el impacto de las observaciones de HIRAS-1 y HIRAS-2 en la mejora de la precisión de la predicción numérica del tiempo (NWP) se puede resumir en dos preguntas: (1) ¿Ayudará la observación de HIRAS al sistema NWP a mejorar su precisión? (2) ¿Qué instrumento tiene un mayor impacto en el NWP? Para responder a estas preguntas, se diseñaron cuatro experimentos: (I) el experimento HIRAS-1, que asimila las puntuaciones de componentes principales (PC) derivadas de la observación de radiancia de HIRAS-1 del satélite FY-3D; (II) el experimento HIRAS-2, que asimila las puntuaciones de PC derivadas de la observación de radiancia de HIRAS-2 (a bordo del satélite FY-3E); (III) el experimento J-01, que asimila las puntuaciones de PC derivadas de la observación de radiancia de JPSS1 CrIS; (IV) el experimento de control. Cada experimento generó una serie de pronósticos con un tiempo de anticipación de 24 horas desde el 16 de marzo de 2022 hasta el 12 de abril de 2022 utilizando la aplicación de pronóstico de corto plazo del Sistema de Pronóstico Unificado. La evaluación de pronósticos utilizando observaciones de radiosonda y de aeronaves revela: (a) para variables de niveles altos (es decir, temperatura y humedad específica), asimilar la observación de HIRAS puede mejorar el rendimiento del NWP al disminuir la desviación estándar (Stdev) y aumentar el coeficiente de correlación de anomalías (ACC); (b) de acuerdo con la puntuación de habilidad de Heidke de múltiples categorías, los experimentos de asimilación de HIRAS, especialmente el experimento HIRAS-2, tienen una mayor concordancia con las observaciones de precipitación horarias; (c) basándose en dos estudios de caso de brotes de tornados, que ocurrieron el 30 de marzo de 2022 y el 5 de abril de 2022, la observación de HIRAS puede aumentar la intensidad predicha de la helicidad relativa de tormentas de 0-1 km y disminuir la altura del nivel de condensación levantada en los lugares de brote de tornados; y (d) en comparación con CrIS, HIRAS-2 aún tiene margen de mejora.
Descripción
Como parte del Sistema Global de Observación de la Organización Meteorológica Mundial (OMM), el impacto de las observaciones de HIRAS-1 y HIRAS-2 en la mejora de la precisión de la predicción numérica del tiempo (NWP) se puede resumir en dos preguntas: (1) ¿Ayudará la observación de HIRAS al sistema NWP a mejorar su precisión? (2) ¿Qué instrumento tiene un mayor impacto en el NWP? Para responder a estas preguntas, se diseñaron cuatro experimentos: (I) el experimento HIRAS-1, que asimila las puntuaciones de componentes principales (PC) derivadas de la observación de radiancia de HIRAS-1 del satélite FY-3D; (II) el experimento HIRAS-2, que asimila las puntuaciones de PC derivadas de la observación de radiancia de HIRAS-2 (a bordo del satélite FY-3E); (III) el experimento J-01, que asimila las puntuaciones de PC derivadas de la observación de radiancia de JPSS1 CrIS; (IV) el experimento de control. Cada experimento generó una serie de pronósticos con un tiempo de anticipación de 24 horas desde el 16 de marzo de 2022 hasta el 12 de abril de 2022 utilizando la aplicación de pronóstico de corto plazo del Sistema de Pronóstico Unificado. La evaluación de pronósticos utilizando observaciones de radiosonda y de aeronaves revela: (a) para variables de niveles altos (es decir, temperatura y humedad específica), asimilar la observación de HIRAS puede mejorar el rendimiento del NWP al disminuir la desviación estándar (Stdev) y aumentar el coeficiente de correlación de anomalías (ACC); (b) de acuerdo con la puntuación de habilidad de Heidke de múltiples categorías, los experimentos de asimilación de HIRAS, especialmente el experimento HIRAS-2, tienen una mayor concordancia con las observaciones de precipitación horarias; (c) basándose en dos estudios de caso de brotes de tornados, que ocurrieron el 30 de marzo de 2022 y el 5 de abril de 2022, la observación de HIRAS puede aumentar la intensidad predicha de la helicidad relativa de tormentas de 0-1 km y disminuir la altura del nivel de condensación levantada en los lugares de brote de tornados; y (d) en comparación con CrIS, HIRAS-2 aún tiene margen de mejora.