Title (deu)
Optimaler Vergleich von Radiosondentemperaturen mit Satellitendaten und Reanalysen
Parallel title (eng)
Ideal comparison between radiosonde temperatures and satellite data as well as reanalyses
Author
Raphaela Ryslavy
Advisor
Leopold Haimberger
Assessor
Leopold Haimberger
Abstract (deu)
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Suche nach dem optimalen Vergleich von Radiosondentemperaturen mit Satellitenmessungen und Reanalyseprodukten. Die Radiosondentemperaturen stammen aus dem „Integrated Global Radiosonde Archive“ und, wie die Reanalysen und Backgroundvorhersagen, aus den Archiven der Reanalyseprojekte ERA-40 und ERA-Interim des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage. Außerdem werden mit dem RAOBCORE-Homogenisierungsverfahren (Radiosonde Observation Correction Using Reanalyses) bereinigte Radiosondendaten verglichen. Die satellitengestützten Messungen sind die fünf auf den MSU-Kanälen 2-4 (Microwave Sounding Unit) basierenden Produkte von „Remote Sensing Systems“.
Die unregelmäßig verteilten Temperaturprofile der Radiosondenmessungen, die zweimal täglich erzeugt werden, werden mit den räumlich und zeitlich integrierten Volumenmessungen, die von den Radiometern geliefert werden, verglichen. Dazu sind aus acht verschiedenen Temperaturprofilen (Radiosonden und Reanalyseprodukte) mit dem Strahlungsübertragungsmodell RTTOV (Radiative Transfer for Television Infrared Observation Satellite Operational Vertical Sounder) Brightnesstemperaturen an allen zur Verfügung stehenden Stationen simuliert worden. Die simulierten Zeitreihen der Monatsmittel der Brightnesstemperaturen werden mit den aus den Satellitendaten gewonnenen Brightnesstemperaturreihen verglichen.
Die Ergebnisse für zwei ausgesuchte Radiosondenstationen werden genauer untersucht. Die Ergebnisse aller Stationen sind in einer globalen Betrachtung zusammengefasst. Im Allgemeinen zeigt der Vergleich relativ gute Korrelationen und geringe RMS-Fehler. Global werden die besten Ergebnisse meist mit den Profilen erzielt, die hoch hinaufreichen.
In den Tropen zeigen sich relativ niedrige Korrelationskoeffizienten, die mit zunehmender Breite steigen. Die RMS-Fehler sind hingegen in Äquatornähe meist kleiner als in höheren Breiten. Die Anzahl der Radiosondenstationen hat im untersuchten Zeitraum abgenommen. Der globale RMS-Fehler ist in demselben Zeitraum für alle RSS-Produkte gesunken. Die Qualität der Messungen ist also gestiegen.
Der Druckversion liegt ein elektronischer Anhang bei.
Abstract (eng)
In this thesis an ideal comparison between radiosonde temperatures and satellite measurements as well as reanalysis products is searched. The radiosonde data come from the “Integrated Global Radiosonde Archive” and, like the reanalyses and background forecasts, from the archives of the reanalysis projects ERA-40 and ERA-Interim of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. Homogenized radiosonde data from the RAOBCORE (Radiosonde Observation Correction Using Reanalyses) project are compared too. The satellite-based measurements are the five products of “Remote Sensing Systems”, corresponding to the MSU (Microwave Sounding Unit) channels 2-4.
The irregularly distributed temperature profiles of the radiosondes and the volume measurements of the radiometers are compared. Brightness temperatures were simulated from eight different temperature profiles (radiosondes and reanalysis products) with RTTOV (Radiative Transfer for Television Infrared Observation Satellite Operational Vertical Sounder) for all available radiosonde stations. The simulated time series of monthly means of brightness temperatures are compared with the measured ones.
The results for two radiosonde stations are examined more closely, while the results for all stations are summarized globally. In general the comparison shows quite good correlations and relatively small rms errors. Globally the best results are achieved with those profiles that reach high into the atmosphere.
There are fairly bad correlations in the tropics, rising with latitude. Rms errors on the other hand are smaller near the equator than in higher latitudes. The number of radiosonde stations fell during the examination period. The global rmse fell for all RSS-products. The quality of the measurements increased therefore.
Keywords (eng)
comparisontime seriesradiosondestemperature profilesMSUreanalysesbrightness temperaturesRTTOV
Keywords (deu)
VergleichZeitreihenRadiosondenTemperaturprofileMSUReanalysenBrightnesstemperaturenRTTOV
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
113, XXVII S. : Ill., graph. Darst., Kt.
Number of pages
141
Association (deu)
Title (deu)
Optimaler Vergleich von Radiosondentemperaturen mit Satellitendaten und Reanalysen
Parallel title (eng)
Ideal comparison between radiosonde temperatures and satellite data as well as reanalyses
Author
Raphaela Ryslavy
Abstract (deu)
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Suche nach dem optimalen Vergleich von Radiosondentemperaturen mit Satellitenmessungen und Reanalyseprodukten. Die Radiosondentemperaturen stammen aus dem „Integrated Global Radiosonde Archive“ und, wie die Reanalysen und Backgroundvorhersagen, aus den Archiven der Reanalyseprojekte ERA-40 und ERA-Interim des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage. Außerdem werden mit dem RAOBCORE-Homogenisierungsverfahren (Radiosonde Observation Correction Using Reanalyses) bereinigte Radiosondendaten verglichen. Die satellitengestützten Messungen sind die fünf auf den MSU-Kanälen 2-4 (Microwave Sounding Unit) basierenden Produkte von „Remote Sensing Systems“.
Die unregelmäßig verteilten Temperaturprofile der Radiosondenmessungen, die zweimal täglich erzeugt werden, werden mit den räumlich und zeitlich integrierten Volumenmessungen, die von den Radiometern geliefert werden, verglichen. Dazu sind aus acht verschiedenen Temperaturprofilen (Radiosonden und Reanalyseprodukte) mit dem Strahlungsübertragungsmodell RTTOV (Radiative Transfer for Television Infrared Observation Satellite Operational Vertical Sounder) Brightnesstemperaturen an allen zur Verfügung stehenden Stationen simuliert worden. Die simulierten Zeitreihen der Monatsmittel der Brightnesstemperaturen werden mit den aus den Satellitendaten gewonnenen Brightnesstemperaturreihen verglichen.
Die Ergebnisse für zwei ausgesuchte Radiosondenstationen werden genauer untersucht. Die Ergebnisse aller Stationen sind in einer globalen Betrachtung zusammengefasst. Im Allgemeinen zeigt der Vergleich relativ gute Korrelationen und geringe RMS-Fehler. Global werden die besten Ergebnisse meist mit den Profilen erzielt, die hoch hinaufreichen.
In den Tropen zeigen sich relativ niedrige Korrelationskoeffizienten, die mit zunehmender Breite steigen. Die RMS-Fehler sind hingegen in Äquatornähe meist kleiner als in höheren Breiten. Die Anzahl der Radiosondenstationen hat im untersuchten Zeitraum abgenommen. Der globale RMS-Fehler ist in demselben Zeitraum für alle RSS-Produkte gesunken. Die Qualität der Messungen ist also gestiegen.
Der Druckversion liegt ein elektronischer Anhang bei.
Abstract (eng)
In this thesis an ideal comparison between radiosonde temperatures and satellite measurements as well as reanalysis products is searched. The radiosonde data come from the “Integrated Global Radiosonde Archive” and, like the reanalyses and background forecasts, from the archives of the reanalysis projects ERA-40 and ERA-Interim of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. Homogenized radiosonde data from the RAOBCORE (Radiosonde Observation Correction Using Reanalyses) project are compared too. The satellite-based measurements are the five products of “Remote Sensing Systems”, corresponding to the MSU (Microwave Sounding Unit) channels 2-4.
The irregularly distributed temperature profiles of the radiosondes and the volume measurements of the radiometers are compared. Brightness temperatures were simulated from eight different temperature profiles (radiosondes and reanalysis products) with RTTOV (Radiative Transfer for Television Infrared Observation Satellite Operational Vertical Sounder) for all available radiosonde stations. The simulated time series of monthly means of brightness temperatures are compared with the measured ones.
The results for two radiosonde stations are examined more closely, while the results for all stations are summarized globally. In general the comparison shows quite good correlations and relatively small rms errors. Globally the best results are achieved with those profiles that reach high into the atmosphere.
There are fairly bad correlations in the tropics, rising with latitude. Rms errors on the other hand are smaller near the equator than in higher latitudes. The number of radiosonde stations fell during the examination period. The global rmse fell for all RSS-products. The quality of the measurements increased therefore.
Keywords (eng)
comparisontime seriesradiosondestemperature profilesMSUreanalysesbrightness temperaturesRTTOV
Keywords (deu)
VergleichZeitreihenRadiosondenTemperaturprofileMSUReanalysenBrightnesstemperaturenRTTOV
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
141
Association (deu)
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