Estimaciones de vapor de agua precipitable utilizando GPS en Costa Rica: una comparación con el sondeo atmosférico y espectrómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS)

Abstract

La cuantificación del vapor de agua en regiones tropicales como Centroamérica es necesaria para 17 estimar la influencia del cambio climático en su distribución y la formación de precipitaciones. Este trabajo de 18 informes diarios de estimaciones diarias de vapor de agua precipitable (PWV) utilizando datos de retardo del Sistema de Posicionamiento Global 19 (GPS) sobre la región del Pacífico de Costa Rica durante 2017. Las mediciones PWV 20 del GPS se compararon con los datos del sondeo atmosférico y del espectrómetro de imágenes de resolución moderada 21 (MODIS). Cuando se calculó el PWV GPS, se encontraron sesgos relativamente pequeños entre las 22 temperaturas atmosféricas medias (Tm) del sondeo atmosférico y la ecuación de Bevis. Las 23 fluctuaciones estacionales del PWV fueron controladas por dos de los principales procesos de circulación en Centro 24 América: los vientos alisios del noreste y la migración latitudinal de la Zona de Convergencia Intertropical 25 (ITCZ). No se encontraron diferencias estadísticas significativas para MODIS Terra durante la temporada seca de 26 con respecto a los cálculos basados en GPS (p > 0.05). Un modelo de regresión lineal múltiple 27 construido sobre la base de variables meteorológicas superficiales puede predecir las mediciones basadas en GPS 28 con un sesgo relativo promedio de 0,02 a 0,19 mm/día (R2 a 0,597). Estos primeros resultados prometen 29 para incorporar aplicaciones meteorológicas basadas en GPS en Centroamérica, donde las 30 condiciones climáticas prevalecientes ofrecen un escenario único para estudiar la influencia de los insumos de humedad marítima en 31 el vapor de agua estacional Distribución.

The quantification of water vapor in tropical regions such as Central America is necessary to 17 estimate the influence of climate change on its distribution and precipitation formation. This work of 18 daily reports of daily precipitable water vapor (PWV) estimates using Global Positioning System (GPS) 19 lag data over the Pacific region of Costa Rica during 2017. GPS PWV 20 measurements were compared with atmospheric sounding and Moderate Resolution Imaging Spectrometer 21 (MODIS) data. When the GPS PWV was calculated, relatively small biases were found between the 22 mean atmospheric temperatures (Tm) from the atmospheric sounding and the Bevis equation. The 23 seasonal fluctuations of the PWV were controlled by two of the main circulation processes in Central 24 America: the northeast trade winds and the latitudinal migration of the Intertropical Convergence Zone 25 (ITCZ). No statistically significant differences were found for MODIS Terra during the 26 dry season from GPS-based estimates (p > 0.05). A multiple linear regression model 27 constructed on the basis of surface weather variables can predict GPS-based measurements 28 with an average relative bias of 0.02 to 0.19 mm/day (R2 to 0.597). These first results promise 29 to incorporate GPS-based meteorological applications in Central America, where the 30 prevailing climatic conditions offer a unique scenario to study the influence of maritime moisture inputs on 31 seasonal water vapor distribution.