Medida del vapor de agua integrado en columna sobre el Observatorio Atmosférico de Izaña mediante radiometría de microondas. Comparación con otras técnicas

Abstract

Se presentan en este estudio los resultados de la comparación entre las medidas del vapor de agua integrado en la columna total atmosférica (IWV), obtenido con un radiómetro de microondas RPG-LHATPRO de la serie G5 (MWR), en el Observatorio Atmosférico de Izaña (IZO) y los obtenidos mediante las técnicas FTIR, EKO MS-711, CIMEL, GNSS y radiosondas Väisala RS41 durante diferentes períodos de tiempo comprendidos entre mayo de 2020 y abril de 2023. Los resultados de la comparación indican una alta trazabilidad del MWR superior al 90% con la mayoría de las técnicas, siendo la técnica FTIR, con un 99%, la de mayor trazabilidad durante el día y las RS41, con un 98%, durante la noche. Como consecuencia, estas dos últimas técnicas podrían usarse en estudios que involucren medidas del IWV con el MWR en los que se necesiten complementar períodos de ausencias de datos para el día y la noche, respectivamente. El estudio nos ha permitido estimar también la exactitud y precisión de las medidas del IWV, así como el límite de detección de las diferentes técnicas, constatando que las técnicas MWR y CIMEL Lunar son las de mayor exactitud y precisión con límites de detección de 0.18 mm y 0.13 mm y máximas incertidumbres de 0.77 mm y 0.93 mm, respectivamente. Se constata también que el instrumento MWR mide más IWV que cualquiera de las otras técnicas, tanto de día como de noche (entre un 4% y un 22% más, dependiendo de la técnica). Asimismo, las diferencias entre el IWV del MWR y el del resto de técnicas muestran, en valor absoluto, un progresivo aumento lineal con el contenido de vapor de agua, tanto de día como de noche, una ligera disminución con el ángulo cenital solar y un muy débil aumento con el ángulo cenital lunar. El ángulo de fase lunar influye en la comparación disminuyendo las diferencias entre MWR y CIMEL Lunar en el rango [-30º, 30º].