Comparison between GNSS and radiosounding integrated water vapor at GRUAN’s Ny-Alesund station

Abstract

[ES]La observación del vapor de agua es un desafía de gran importancia, debido a que este es fundamental en el sistema climático. A pesar de la variedad de instrumentos que miden el vapor de agua, su alta variabilidad en los dominios temporal y espacial hace difícil dar mediciones completas. Las radiosondas (RS) permiten obtener el perfil vertical del vapor de agua, y están consolidadas como referencia. En las últimas décadas, los sistemas satelitales de navegación global (GNSS) proporcionan medidas de vapor de agua integrado (IWV), y se están implementando redes densas de receptores se están implementando gracias a su bajo coste, alta tasa de medidas, y su uso para otras aplicaciones en geofísica. Ambos instrumentos se compararon en la estación de Ny-Alesund, perteneciente a la red GRUAN, siendo RS la referencia, con un alto grado de correlación y un pequeño error sistemático (alrededor de 0.7 mm). Sin embargo, se observaron algunas dependencias: se han estudiado las dependencias con IWV, ángulo solar cenital (SZA) y presión en superficie. Un aumento en IWV lleva a un descenso del error medio (MBE) relativo, y de la desviación estándar (SD) relativa, mientras que los aumentos del SZA y la presión también empeoran el MBE, mientras que la SD se mantiene estable.

[EN]Monitoring water vapor is a challenge of great importance because of its fundamental character in the climate system. Despite the variety of instruments to measure water vapor, its high variability in the spatial and temporal regimes makes it difficult to provide complete measurements. Radiosondes (RS) allow to retrieve the vertical profile of water vapor, and are consolidated as a reference. In the last decades, Global Navigation Satellite Systems (GNSS) provide integrated water vapor (IWV) measurements, and dense networks of receivers are being implemented because of their low cost, high measurement rate and use in other geophysics applications. Both instruments in Ny-Alesund GRUAN station are compared, being RS the reference, with a high degree of correlation, and a small, dry bias (around 0.7 mm). Nevertheless, some dependences are observed: IWV, solar zenith angle and surface pressure are studied. Increase in IWV lead to lower relative mean biased error (MBE, in %) and standard deviation (SD), while SZA and pressure increases also worsens both MBE, while SD is quite stable.