Zorgvuldige evaluatie en selectie van datasets voor wetenschappelijk onderzoek zijn essentieel, vooral voor slecht waargenomen regio's zoals Centraal-Azië. de ERA5, de nieuwe generatie heranalyse van het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), is de meest betrouwbare in het onthullen van de spatiotemporele kenmerken van precipitable waterdamp (PWV) in Centraal-Azië, vergeleken met andere datasets voor heranalyse, volgens een recente studie gepubliceerd in Aard- en ruimtewetenschap .

Het onderzoek richt zich specifiek op Centraal-Azië, een enorme, semi-aride tot droge regio, aangezien het de afgelopen halve eeuw te kampen heeft gehad met ernstige watertekorten, invloed hebben op de duurzame ontwikkeling van de samenleving. Als een basiscomponent van de waterkringloop, atmosferische waterdamp speelt een belangrijke rol in het klimaatsysteem en de watervoorraden. Het begrijpen van de tijdsruimtelijke variaties van atmosferische waterdamp is essentieel voor het begrip van de watercyclus en het beheer van watervoorraden.

"De waarnemingen van stations zijn beperkt in Centraal-Azië vanwege de schaarse ruimtelijke verdelingen en de inhomogeniteiten van waarnemingen, " zei Jie Jiang van het Instituut voor Atmosferische Fysica van de Chinese Academie van Wetenschappen, de eerste auteur van de krant. "Satellietproducten en datasets voor heranalyse zijn nuttige aanvullingen op in-situ-waarnemingen. de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van deze datasets in Centraal-Azië blijven onduidelijk."

Wetenschappers evalueerden meerdere satelliet- en heranalyse PWV-datasets tegen radiosonde-waarnemingen in Centraal-Azië. Uit de evaluatie bleek dat twee belangrijke satellietproducten, namelijk, Alleen atmosferische infraroodsirene (alleen AIRS) en atmosferische infraroodsirene/geavanceerde microgolfgeluidseenheid (AIRS/AMSU), kan redelijkerwijs de klimatologische verdelingen vastleggen, jaarlijkse cyclus en maandelijkse variaties van PWV. Onder de acht huidige state-of-the-art heranalyse datasets, inclusief tussentijdse heranalyse van ECMWF (ERAIM), de vijfde generatie ECMWF atmosferische heranalyse (ERA5), Nationale centra voor milieuvoorspelling (NCEP)1, NCEP2, Heranalyse van klimaatvoorspellingssysteem (CFSR), 55 jaar modern Japans heranalyseproject (JRA55), Modern Era Retrospective Analysis for Research and Applications (MERRA), en MERRA versie 2 (MERRA2), ERA5 en MERRA2 presteren beter in zowel klimatologische kenmerken als variaties tussen de jaren, terwijl NCEP1 en NCEP2 slechter presteren omdat deze producten geen AIRS- of AMSU-gegevens hebben opgenomen.

"Er is geen 'beste' dataset voor heranalyse, aangezien verschillende datasets hun eigen sterke en zwakke punten hebben in verschillende aspecten, " merkte prof. Tianjun Zhou op, corresponderende auteur op het papier en senior wetenschapper aan het Institute of Atmospheric Physics in de Chinese Academie van Wetenschappen. Dus, ze construeerden verder een vaardigheidsgewogen ensemblegemiddelde van de heranalysegegevenssets, gebaseerd op de verschillende prestaties van individuele datasets. "Er wordt verwacht dat het betrouwbaarder zal zijn in het onthullen van de klimatologische ruimtelijke patronen van PWV, vergeleken met het eenvoudige ensemblegemiddelde en individuele datasets, " voegde Zhou toe.

Het team bestudeerde verder de fysieke processen die de PWV-variaties in Centraal-Azië domineren. Ze ontdekten dat de jaar-op-jaar variaties in PWV grotendeels worden gemoduleerd door de lokale watercyclus, gevolgd door de forcering op afstand vanuit de Noord-Atlantische Oceaan

"Dit werk biedt waardevolle informatie voor toekomstig onderzoek naar de watercyclus in Centraal-Azië. Het gebruik van vaardigheidsweging is een nieuwe poging om verschillende datasets voor heranalyse samen te voegen, aangezien de methode over het algemeen vaker wordt gebruikt in multimodelstudies, ' zei Zhou.