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. Monitoreo de la altura de la nube, tamaño de partícula, concentración de partículas, etc. son fundamentales 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 que una nube refleja 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 diferentes métodos de detección y algoritmos utilizados para procesar información sin procesar.
Para cuantificar estos conflictos, Bo Liu, supervisado conjuntamente por el Dr. Juan Huo y el Prof. Daren Lyu del Instituto de Física Atmosférica, Academia china de ciencias, comparó los datos de CTH entre los satélites FY-4A y Himawari-8, así como los datos de los sitios de radar de ondas milimétricas terrestres en Yangbajing, Tibet (YBJ) y Beijing. Conocido como el "Techo del mundo, "la meseta del Tíbet ofrece una ubicación ideal para el estudio de los meteorólogos satelitales. La vasta región presenta una gran elevación, condiciones atmosféricas ideales para observar CTH, y estaciones de informes meteorológicos dispersos, que 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 de CTH.
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 está a 4300 m sobre el nivel del mar. Las diferencias medias de CTH, medido 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 alto nivel muestran la mayor variación de CTH.
Diagrama esquemático de detección de CTH por satélite (FY-4A y Himawari-8) y sitios de radar terrestres (de YBJ y Beijing, respectivamente), con los resultados de la comparación también incluidos. Crédito:Bo Liu
Adicionalmente, en YBJ, el estudio mostró que Himawari-8 perdió más datos de CTH durante la noche que FY-4A. Dicho eso 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.
