Análisis del modelo de cálculo utilizado para obtener el vapor de agua troposférico desde los retardos en la señal GNSS en la región centro oeste de Argentina

Abstract

El agua en su estado gaseoso, es el principal regulador de la temperatura superficial del planeta. La técnica utilizada tradicionalmente para medir el vapor de agua atmosférico, a través de radiosondas, resulta insuficiente para monitorear la variabilidad tanto espacial como temporal. Esta variable genera un retardo en la señal gnss al atravesar la atmósfera, por lo cual desde hace tres décadas se viene trabajando en recuperar el contenido de vapor de agua, en forma indirecta desde las mediciones gnss. En el modelo de cálculo se aplica un parámetro crítico, la temperatura media de la columna atmosférica. Se han desarrollado varios modelos para calcularla, la gran mayoría basados en observaciones de radiosondas lanzadas principalmente en el hemisferio norte. En este trabajo se compara la aplicación de 3 modelos de temperatura media, el de Bevis, el de Mendes y el de Yao. En este último se analizan dos grupos de coeficientes correspondientes a dos sectores de latitud sur, sobre el centro oeste de Argentina. También se ha analizado la influencia de distintos coeficientes de la refracción, en el factor que relaciona la componente húmeda del retardo troposférico y el vapor de agua. Se consideraron los coeficientes propuestos por Thayer y por Rüeger. Se concluyó que tanto el modelo de Mendes como el de Bevis para el cálculo de la temperatura media son los que mejor representan la variabilidad espacial y temporal de la variable, en la región de estudio. Respecto a los coeficientes de la refracción utilizados en el modelo de cálculo, sus diferencias no son significativas pudiendo utilizarse cualquiera de ellos.

Water in its gaseous state is the main regulator of the planet's surface temperature. The technique traditionally used to measure atmospheric water vapor, through radiosondes, is insufficient to monitor both spatial and temporal variability. This variable generates a delay in the gnss signal when it passes through the atmosphere, for which for three decades work has been done to recover the water vapor content, indirectly from gnss measurements. In the calculation model a critical parameter is applied, the average temperature of the atmospheric column, Tm. Several models have been developed to calculate the vast majority in radiosonde observations launched mainly in the northern hemisphere. In this work, the application of 3 models of mean temperature is compared: Bevis, Mendes and Yao. In the latter, two groups of coefficients corresponding to two sectors of southern latitude are analyzed, over the central west of Argentina. The influence of different coefficients of refraction on the factor that relates the wet component of the tropospheric delay and the water vapor has also been analyzed. In this case, the coefficients proposed by Thayer and Rüeger were considered. It was concluded that both the Mendes and Bevis models for the calculation of the mean temperature are those that best represent the spatial and temporal variability of the variable, in the study region. Regarding the refraction coefficients used in the calculation model, their differences are not significant and any of them can be used.