Comparison of Integrated Water Vapor from GNSS and radiosounding at four GRUAN stations

Abstract

Los datos integrados de vapor de agua (IWV) de los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) y de radiosondeo (RS) se comparan en cuatro sitios (Lindenberg, Ny-Alesund, Lauder y Sodankyla), que forman parte del Sistema Global de Observación del Clima (GCOS). Red Aérea Superior (GRUAN). Ambos conjuntos de datos muestran una excelente concordancia, con un alto grado de correlación (R2 superior a 0:98). Dependencias de GNSS-RS di Se estudian en detalle las referencias sobre varias variables. El error de sesgo medio (MBE) y la desviación estándar (SD) aumentan con el IWV, pero en términos relativos, estas variables disminuyen a medida que aumenta el IWV. La dependencia del ángulo cenital solar (SZA) está parcialmente relacionada con la distribución de IWV con SZA, pero el aumento de SD para SZA bajo podría estar asociado con errores en el sensor de humedad. Las presiones superficiales grandes empeoran el rendimiento, lo que podría deberse al hecho de que un IWV bajo suele estar presente en situaciones de alta presión. La nubosidad muestra una influencia débil en los mencionados MBE y SD. El desplazamiento horizontal de las radiosondas generalmente hace que la SD aumente y la MBE disminuya (aumento sin signo), como era de esperar. Los resultados señalan que las mediciones GNSS son útiles para analizar el rendimiento de otros instrumentos que miden IWV.

Integrated water vapor (IWV) data from Global Navigation Satellite Systems (GNSS) and radiosounding (RS) are compared over four sites (Lindenberg, Ny- Alesund, Lauder and Sodankyla), which are part of the Global Climate Observing System (GCOS) Reference Upper Air Network (GRUAN). Both datasets show an excellent agreement, with a high degree of correlation (R2 over 0:98). Dependences of GNSS-RS di erences on several variables are studied in detail. Mean bias error (MBE) and standard deviation (SD) increase with IWV, but in relative term, these variables decrease as IWV increases. The dependence on solar zenith angle (SZA) is partially related to the distribution of IWV with SZA, but the increase of SD for low SZA could be associated with errors in the humidity sensor. Large surface pressures worsen performance, which could be due to the fact that low IWV is typically present in high pressure situations. Cloud cover shows a weak in uence on the mentioned MBE and SD. The horizontal displacement of radiosondes generally causes SD to increase and MBE to decrease (increase without sign), as it could be expected. The results point out that GNSS measurements are useful to analyze performance to other instruments measuring IWV.