Estudio de variables atmosféricas desde estaciones GNSS

CAMISAY, M. F.; MACKERN OBERTI, MARÍA VIRGINIA; MATEO, M. L; ROSELL, P.A.; HURTADO, P; ULLOA, AGOSTINA

Mendoza

Congreso; Congreso Internacional de Investigación Ciencia y Universidad 2023; 2023

Universidad Juan Agustín Maza

La Geodesia, ciencia que estudia la forma y dimensiones de la Tierra, así como su campo de gravedad, ha incorporado a los sistemas globales de navegación satelital (GNSS) como una de sus técnicas principales para la determinación precisa de coordenadas en la superficie.Las redes de estaciones GNSS de observación continua, se han convertido en la infraestructura que materializa los sistemas de coordenadas tanto a nivel global, continental como regional. Permitiendo monitorear la variación de sus coordenadas en el tiempo. Así mismo, estas redes GNSS han ampliado su objetivo principal de georreferenciación y están siendo utilizadas para conocer y monitorear variables atmosféricas. Cuando la señal GNSS atraviesa las distintas capas de la atmosfera, sufre variaciones que pueden ser estimadas, conociendo la posición del sitio de observación y de los satélites, con precisión. Existen dos cambios o retardos principales uno producidos en la ionosfera y otro en la troposfera. Este último denominado retardo cenital troposférico (ZTD) es el dato a partir del cual se calcula el contenido de vapor de agua troposférico, motivo de la investigación de este grupo en los últimos 10 años.Los investigadores de este proyecto, desde el 2014, han implementado una estrategia para calcular los ZTD en cada una de las estaciones GNSS de la red SIRGAS-CON. Con dichos productos se calcula el vapor de agua integrado (IWV) de la columna atmosférica por sobre cada estación GNSS. Para esta estimación se utilizan variables atmosféricas desde el modelo de re-análisis europeo ERA5.En este trabajo se propone una metodología alternativa de cálculo del IWV, reemplazando los datos de ERA5, por registros de temperatura (Tem) y presión atmosférica (P) de estaciones meteorológicas de superficie y se comparan tanto las series de datos de Tem y P, como de productos de IWV. El caso de estudio se centra en 16 estaciones de la red GNSS uruguaya REGNA-ROU, para un período de 9 años y una selección de 16 estaciones meteorológicas del Instituto Uruguayo de Meteorología (INUMET).Se realizó un análisis de la calidad interna y detección de outliers, de las variables, mediante diagrama de cajas y bigotes. Se realizó un control externo de los registros meteorológicos, con temperatura y presión extraídas de ERA5. Se observaron diferencias relativas menores al 0.2%, con una variabilidad menor al 1%. Luego se compararon las series de IWV, obteniéndose diferencias promedio menores que 0,5 kg/m2 (en el 88% de las estaciones).Se analizó la variabilidad anual de las series de IWV obtenidas con registros meteorológicos, en cada uno de los sitios, mediante valores medios de IWV para cada mes del año. Siendo estos valores, una de las principales contribuciones de este trabajo, al conocimiento de la variable en la región de estudio, ya que no se dispone de estaciones de radiosondeo que lo determinen.Los resultados muestran el gran potencial que ofrece la técnica GNSS en investigaciones del clima, ya que contando con desde GNSS instaladas, como lo es SIRGAS-CON, permite conocer y monitorear en forma indirecta la variable IWV, sin costos adicionales de instrumental.