Método de estimación del vapor de agua precipitable, por detección remoto, mediante el sistema de posicionamiento global (GPS) con aplicación en el mejoramiento del pronóstico del estado del tiempo en la ciudad de Bogotá, D.C.

Abstract

La implementación de las técnicas geodésicas mediante el uso del GPS, están siendo aplicadas en la estimación del vapor de agua precipitable a través de la determinación de las distancias entre los satélites y receptores por medio de las observaciones de radiofrecuencias. El objetivo de este trabajo es presentar la aplicación del GPS y estudiar el proceso de detección para la estimación del vapor de agua precipitable. Con ello, se evalúan algunos modelos relacionados con el retraso cenital troposférico que explican, de manera aproximada, los efectos de la troposfera hace sobre las señales GPS y para la estimación del vapor de agua precipitable (PWV) utilizando una relación basada en la temperatura media de la columna vertical troposférica (Tm). Se realizan algunos tratamientos estadísticos con variables meteorológicas. Para ello, la recolección de observaciones GPS, datos meteorológicos de superficie, de modelos numéricos GFS y de radiosondeos, fueron obtenidas. Los resultados en la estimación del vapor de agua precipitable, presentaron buena concordancia con los valores proporcionados por los radiosondeos (RMC de 1,35mm). Asimismo, PWV presenta un comportamiento similar al ciclo estacional anual de precipitaciones. Se aplicó la metodología de análisis compuesto, en un caso de estudio, el cual, no mostró una significación estadística dando valores mayores al nivel de significancia de 0,1.

Abstract. The implementation of geodetic techniques using GPS, are being applied in estimating precipitable water vapor through the determination of the distances between the satellites and the receivers via radio frequency observations. The aim of this paper is to present the application of GPS and study the detection process for estimating precipitable water vapor. This will evaluate some related models to zenith tropospheric delay, which about the effects of the troposphere on signal processing and conversion for estimating precipitable water vapor (PWV) for which uses a relationship based on the average temperature tropospheric vertical column, Tm. Some statistical treatments are performed with meteorological variables. To do this, the collection of GPS observations, surface meteorological data, GFS numerical models and radiosonde, were obtained. The result in estimating precipitable water vapor, showed godd agreement with the values supplied by the radiosonde (RMS of 1.35mm). Also, PWV presents a behavior similar to annual seasonal cycle of precipitation. A Case Study is treated with composite analysis methodology which give values greater than the significance level of 0.1.