W przesłanym w piątek przez Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu komunikacie napisano, że w badaniach biorą też udział dwie uczelnie z Tajwanu: National Central University oraz National Taipei University.

„Szczególnie interesuje nas wilgotność w dolnej troposferze, ponieważ to właśnie tam zachodzą procesy mające kluczowe znaczenie dla rozwoju wielu intensywnych zjawisk pogodowych” - wyjaśniła dr inż. Estera Trzcina z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki UPWr, kierująca projektem SWIM-GNSS.

Dodała, że naturalnym laboratorium takich badań jest Tajwan, bo region ten regularnie doświadcza intensywnych opadów, burz i tajfunów, a jednocześnie ma niezwykle rozbudowaną infrastrukturę obserwacyjną. Na wyspie działa gęsta sieć ponad 200 naziemnych stacji GNSS, dostępnych jest również wiele obserwacji radiookultacyjnych.

Sygnały GNSS, kojarzone przede wszystkim z nawigacją satelitarną i wyznaczaniem położenia, mogą dostarczać również bardzo dokładnych informacji o atmosferze. Przechodząc przez jej kolejne warstwy, sygnał zmienia swoje właściwości. Analiza tych zmian pozwala określać m.in. zawartość pary wodnej.

W projekcie SWIM-GNSS, współfinansowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach XIII konkursu polsko-tajwańskiego, naukowcy wykorzystają dwa różne sposoby obserwacji. Pierwszym będzie radiookultacja GNSS. W tym przypadku odbiornik znajdujący się na satelicie niskoorbitującym obserwuje sygnały wysyłane przez satelity nawigacyjne w momencie, gdy przechodzą one przez atmosferę. Na tej podstawie można odtworzyć jej strukturę na kolejnych wysokościach i uzyskać informacje dotyczące m.in. temperatury, ciśnienia czy wilgotności.

„Ogromną zaletą radiookultacji jest możliwość prowadzenia obserwacji praktycznie na całym świecie, także nad oceanami, gdzie liczba klasycznych stacji meteorologicznych jest ograniczona. Metoda ma jednak słabszy punkt: informacje pozyskiwane w najniższych partiach atmosfery mogą być obarczone błędami systematycznymi, dlatego drugim źródłem danych będą naziemne obserwacje GNSS” - podkreśliła dr Trzcina.

Model tomografii troposferycznej TOMO2, który zostanie wykorzystany w projekcie, jest rozwijany właśnie w Instytucie Geodezji i Geoinformatyki UPWr. To połączenie obu technik jest najważniejszym elementem projektu SWIM-GNSS. Zestawiając oba rodzaje danych, naukowcy chcą zidentyfikować i ograniczyć błędy pojawiające się w profilach radiookultacyjnych w dolnej atmosferze.

Do opracowania metod ich korekcji zostaną wykorzystane m.in. interpolacja, modele regresyjne i uczenie maszynowe. Nie chodzi jednak wyłącznie o poprawienie samych pomiarów. Ostatecznie skorygowane profile mają zostać wprowadzone do systemu asymilacji danych modelu pogodowego WRF, aby sprawdzić, czy dokładniejsza wiedza o wilgotności rzeczywiście prowadzi do trafniejszych prognoz.

„Chcemy nie tylko opracować nową metodę obserwacji atmosfery. Ważne będzie również sprawdzenie jej na rzeczywistych przypadkach intensywnych zjawisk pogodowych i odpowiedź na pytanie, czy lepsza informacja o wilgotności przekłada się na lepszą prognozę” - wskazała dr Trzcina.

Projekt połączy doświadczenie badaczy specjalizujących się w różnych metodach obserwacji atmosfery. Zespół Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu tworzą dr inż. Estera Trzcina, prof. Witold Rohm oraz dr inż. Paweł Hordyniec, którzy zajmują się przede wszystkim naziemmnymi obserwacjami GNSS i tomografią troposferyczną oraz radiookultacją GNSS. (PAP)

Nauka w Polsce

ros/ agt/