Nowe metody analizy atmosfery
W komunikacie Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu podano, że w projekcie uczestniczą również badacze z tajwańskich uczelni: National Central University oraz National Taipei University. Badania koncentrują się na obserwacji wilgotności w dolnej warstwie atmosfery, czyli w troposferze, gdzie mają miejsce kluczowe procesy dla gwałtownych zjawisk pogodowych. Projekt SWIM-GNSS, finansowany przez NCBR, opiera się na dwóch różnych sposobach obserwacji: radiookultacji GNSS oraz naziemnych obserwacjach GNSS.
Radiookultacja pozwala na badanie struktury atmosfery przez analizę sygnałów z satelitów nawigacyjnych, odbieranych przez satelity niskoorbitujące. Metoda ta umożliwia globalne obserwacje, w tym nad oceanami, jednak dane z najniższych partii atmosfery mogą zawierać błędy, dlatego naukowcy łączą je z naziemnymi pomiarami GNSS, wykorzystując model tomografii troposferycznej TOMO2, rozwijany we wrocławskim instytucie. Tajwan wybrano na miejsce badań ze względu na częste burze i tajfuny oraz sieć ponad 200 naziemnych stacji GNSS.
"Ogromną zaletą radiookultacji jest możliwość prowadzenia obserwacji praktycznie na całym świecie, także nad oceanami, gdzie liczba klasycznych stacji meteorologicznych jest ograniczona. Metoda ma jednak słabszy punkt: informacje pozyskiwane w najniższych partiach atmosfery mogą być obarczone błędami systematycznymi, dlatego drugim źródłem danych będą naziemne obserwacje GNSS" - podkreśliła dr Trzcina.
Czy lepsze dane poprawią prognozy?
Naukowcy z Wrocławia zamierzają skorygować błędy w profilach radiookultacyjnych za pomocą interpolacji, modeli regresyjnych oraz uczenia maszynowego. Poprawione dane trafią do systemu asymilacji modelu pogodowego WRF, aby zweryfikować, czy precyzyjniejsza informacja o wilgotności przyczyni się do trafniejszych prognoz ekstremalnych zjawisk. Badacze przetestują nową metodę na rzeczywistych przypadkach intensywnych zjawisk pogodowych.
Zespół z Uniwersytetu Przyrodniczego tworzą dr inż. Estera Trzcina, prof. Witold Rohm oraz dr inż. Paweł Hordyniec. Projekt SWIM-GNSS, dzięki połączeniu różnych technik obserwacji i doświadczeń badaczy z Polski i Tajwanu, może wpłynąć na globalne systemy prognozowania, poprawiając ich skuteczność w obliczu ekstremalnej pogody. Współpraca ta stanowi ważny krok w dziedzinie meteorologii.
"Szczególnie interesuje nas wilgotność w dolnej troposferze, ponieważ to właśnie tam zachodzą procesy mające kluczowe znaczenie dla rozwoju wielu intensywnych zjawisk pogodowych" - wyjaśniła dr inż. Estera Trzcina z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki UPWr, kierująca projektem SWIM-GNSS.
