Topes nubosos observados por satélite y radar
Existen diferencias entre la altura de la cima de las nubes cuando se miden por satélites y radares terrestres
Las nubes juegan un papel clave en el equilibrio de la radiación solar y térmica entrante y saliente. Este es un proceso crítico en el sistema tierra-atmósfera. El seguimiento de la altura de las nubes, el tamaño de las partículas, la concentración de partículas, etc. es fundamental para comprender la dinámica climática y el cambio climático global.
Estos atributos físicos determinan el efecto de forzamiento radiativo de una nube, o cuánta radiación entrante refleja una nube al espacio. Los satélites y los radares terrestres pueden medir la altura de la cima de las nubes (Cloud Top Height, CTH). Sin embargo, existen inconsistencias entre varios satélites y datos de radar debido a los diferentes métodos de detección y algoritmos utilizados para procesar la información sin procesar.
Para cuantificar estos conflictos, Bo Liu, supervisado conjuntamente por el Dr. Juan Huo y el profesor Daren Lyu del Instituto de Física Atmosférica de la Academia de Ciencias de China, comparó los datos de CTH entre los satélites FY-4A y Himawari-8, así como los datos de tierra en sitios de radar de ondas milimétricas basados en Yangbajing, Tibet (YBJ) y en Beijing. Conocida como el "Techo del Mundo", la meseta del Tíbet ofrece un lugar ideal para que estudien los meteorólogos satelitales.
La vasta región presenta altas elevaciones, condiciones atmosféricas ideales para observar CTH y estaciones de informes meteorológicos dispersos, lo cual es óptimo para probar grandes cantidades de datos satelitales. El satélite meteorológico de China FY-4A y el satélite Himawari-8 de Japón son satélites geoestacionarios, ambos equipados con un generador de imágenes de radiación avanzado, que proporciona una gran cantidad de datos de CTH.
Resultados
Los resultados del análisis de nubes de alto nivel sugieren que la diferencia de CTH observada entre los datos de radar y satélite aumenta gradualmente con un aumento de la temperatura de la superficie. Esto indica que la temperatura de la superficie, que afecta la precisión de la recuperación de datos satelitales, puede ser un factor clave que cause la discrepancia regional entre Beijing y YBJ, que se encuentra a 4300 m sobre el nivel del mar.
Las diferencias medias de CTH, medidas en kilómetros, entre los datos de radar y satélite en YBJ fueron de 0,06 km y 0,02 km, en comparación con 0,93 km y 0,99 km en Beijing, para FY-4A y Himawari-8, respectivamente. Los cirros delgados de niveles altos muestran la mayor variación de CTH.
Además, en YBJ, el estudio mostró que Himawari-8 perdió más datos de CTH nocturnos que FY-4A. Dicho esto, los resultados estadísticos muestran poca diferencia entre los datos de FY-4A y Himawari-8, aunque ambos satélites tienen diferentes algoritmos de recuperación.
Este estudio presenta una comparación cuantitativa inicial de CTH entre satélites y radares terrestres sobre la meseta del Tíbet y proporciona una guía científica para la aplicación de datos de CTH.
Referencia
Assessment of FY-4A and Himawari-8 Cloud Top Height Retrieval through Comparison with Ground-Based Millimeter Radar at Sites in Tibet and Beijing. Bo Liu, Juan Huo, Daren Lyu & Xin Wang. Advances in Atmospheric Sciences (2021)
https://link.springer.com/arti...