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Se revelan diferencias en la altura de la cima de las nubes entre satélites y radares terrestres

Se revelan diferencias en la altura de la cima de las nubes entre satélites y radares terrestres
Nubes observadas en YBJ con montañas cubiertas de nieve en la distancia. Crédito: Juan Huo

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. 


por la Academia China de Ciencias


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 (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.

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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. sitios de radar de ondas milimétricas basados ​​en Yangbajing, Tibet (YBJ) y en Beijing. Conocida como el «Techo del Mundo», la meseta del Tíbet proporciona un lugar ideal para que los meteorólogos de satélites estudien. La vasta región presenta una gran elevación, 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 FY-4A de China 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 CTH.

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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. Las nubes cirros delgadas de alto nivel muestran la mayor variación de CTH.

Se revelan diferencias en la altura de la cima de las nubes entre satélites y radares terrestres
Diagrama esquemático de detección de CTH satelital (FY-4A y Himawari-8) y sitios de radar terrestres (de YBJ y Beijing, respectivamente), con resultados de comparación también incluidos. Crédito: Bo Liu

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.