0
L’ÚS DE DADES DE SATÈL LITS EN EL SEGUIMENTL’ÚS DE DADES DE SATÈL·LITS EN EL SEGUIMENT
DEL CLIMA A ESCALA GLOBAL I REGIONA...
ÍndexÍndex
1. Introducció
2. Seguiment del clima a escala global
3. Seguiment del clima a escala regional
2
Seminari “Obse...
Introducció
TEMPS (atmosfèric)
Estat de l’atmosfera a un lloc determinat i en un moment determinat, definit a partir dels
...
Introducció
Com es fa el seguiment? , com s’estudia l’evolució?
A més de les observacions i les mesures instrumentals, és ...
Introducció
Requeriments per a l’ús de dades de satèl·lits
a) Meteorologiaa) Meteorologia
► millor resolució temporal que ...
Introducció
Requeriments per a l’ús de dades de satèl·lits
b) Climatologia
05/1996 05/1999 05/2001
b) Climatologia
► sèrie...
Seguiment del clima a escala global
7
Seminari “Observació de la Terra i Clima”
Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de ...
Seguiment del clima a escala global
Observacions en superfície (~ 11.000 ests.) Observacions en altura (~ 1.300 radiosonda...
Seguiment del clima a escala global
Observació amb satèl·lits:Observació amb satèl·lits:
● 20 geoestacionaris
● 99 helisos...
Seguiment del clima a escala global
Observacions de satèl·lit i Canvi climàtic
Els canvis en l’evolució del clima es poden...
Seguiment del clima a escala global
AR4 IPCC (2007)
Composició de l’atmosfera
AR4 – IPCC (2007)
Cada vegada hi ha més i mi...
Seguiment del clima a escala global
Temperatura
Diferent ús de dades de satèl·lit segons s’estudiï la
SST - MAIG
Tendència...
Seguiment del clima a escala global
P i it ió N l it t
Precipitació mitjana anual (mm/dia) - 1979 / 2006
Precipitació – Nu...
Seguiment del clima a escala regional
Assimilació de dades als models numèrics
La definició de les condicions inicials (an...
Seguiment del clima a escala regional
Control (MM5) LAPS - MM5
Cas d’estudi
13/09/2006
to + 1 h
to + 2 ho
15
Seminari “Obs...
Seguiment del clima a escala regional
M d l WRF WRF APS
Operatiu
18/09/2013
Model WRF WRF + LAPS
HR i Vent
to + 3 h
PPT ac...
Seguiment del clima a escala regional
Reanàlisis
S’ha comentat que per obtenir un bon pronòstic és necessari disposar d’un...
Seguiment del clima a escala regional
Millor definició dels usos del sòl
Càlcul més acurat de propietats físiques
de la su...
Seguiment del clima a escala regional
bias.
19
Seminari “Observació de la Terra i Clima”
Institut Cartogràfic de Catalunya...
Seguiment del clima a escala regional
Cas d’estudi:
Nevada del
08/03/201008/03/2010
Imatge MODIS abans
del 08/03/10
Imatge...
Unitat de Canvi Climàtic - Àrea de Climatologia - SMC
Moltes gràcies per la vostra atenció !!
A/e: jcunillera@meteo.cat
ht...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

L'ús de dades de satèl·lits en el seguiment del clima a escala global i regional

251

Published on

Presentació realitzada a la jornada sobre l'aportació dels sistemes d'observació de la Terra a les noves variables climàtiques (19/09/2013)

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
251
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "L'ús de dades de satèl·lits en el seguiment del clima a escala global i regional"

  1. 1. L’ÚS DE DADES DE SATÈL LITS EN EL SEGUIMENTL’ÚS DE DADES DE SATÈL·LITS EN EL SEGUIMENT DEL CLIMA A ESCALA GLOBAL I REGIONAL Jordi Cunillera i Grañó - Unitat de Canvi Climàtic , Servei Meteorològic de Catalunya, g y Barcelona, 19 de Setembre de 2013 1
  2. 2. ÍndexÍndex 1. Introducció 2. Seguiment del clima a escala global 3. Seguiment del clima a escala regional 2 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  3. 3. Introducció TEMPS (atmosfèric) Estat de l’atmosfera a un lloc determinat i en un moment determinat, definit a partir dels l d’ it d i bl (T P U t t t d l l i ibilit t t )valors d’un seguit de variables (T, P, U, vent, estat del cel, visibilitat, meteors, ...). L’atmosfera i els fenòmens que hi esdevenen són estudiats per la Meteorologia. CLIMA Estat mitjà de l’atmosfera a una zona del territori i per un període llarg de temps, definit a partir d’estadístics d’algunes variables que defineixen el temps d’aquesta zona. El ti d li t t t l l t ó t di t l Cli t l iEls tipus de clima presents a tot el planeta són estudiats per la Climatologia. DIFERÈNCIA FONAMENTAL: L’ESCALA TEMPORAL DELS CANVIS DEL TEMPS I DEL CLIMA 3 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  4. 4. Introducció Com es fa el seguiment? , com s’estudia l’evolució? A més de les observacions i les mesures instrumentals, és bàsic l’ús dels models è i Hi h dif è i i t t ò t l d l t lò i i lnumèrics. Hi ha diferències importants, però, entre els models meteorològics i els models climàtics: - la resolució espacial dels models; - l’horitzó temporal dels resultats; Atmosfera Hidrosfera Criosfera Litosfera Biosfera l horitzó temporal dels resultats; - la “física” dels models. Interaccions 4 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  5. 5. Introducció Requeriments per a l’ús de dades de satèl·lits a) Meteorologiaa) Meteorologia ► millor resolució temporal que espacial; ► mesures al VIS, a l’IR (proper i tèrmic) i a MW; ► disponibilitat de la informació en “temps real”; ► garantia de futur del satèl·lit. Seguiment de la situació meteorològica, elaboració de productes meteorològics (vent, nuvolositat, precipitació, temperatura a diferents nivells de l’atmosfera, contingut d’ozó, ...), assimilació de dadesg ) als models numèrics de predicció meteorològica, altres (estat de la vegetació, seguiment d’incendis forestals, etc.). 5 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  6. 6. Introducció Requeriments per a l’ús de dades de satèl·lits b) Climatologia 05/1996 05/1999 05/2001 b) Climatologia ► sèrie llarga i contínua d’imatges; ► algorismes de càlcul similars i ben calibrats; ► imatges ben georeferenciades; ► NO: “temps real”, resolució temporal - espacial. Elaboració de productes climàtics (albedo superficial, precipitació, nuvolositat, temperatura mitjana de la superfície, contingut dels GEH a l’atmosfera, nivell del mar, ...), assimilació de dades a les reanàlisis,) altres (usos del sòl, superfície coberta de neu/gel, erosió del litoral, etc.). 6 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  7. 7. Seguiment del clima a escala global 7 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  8. 8. Seguiment del clima a escala global Observacions en superfície (~ 11.000 ests.) Observacions en altura (~ 1.300 radiosondatges) Observacions marítimes (~4.000 vaixells + ~1.200 boies) Observacions des d’avions (~ 3.000 avions) 8 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  9. 9. Seguiment del clima a escala global Observació amb satèl·lits:Observació amb satèl·lits: ● 20 geoestacionaris ● 99 helisosíncrons (WMO Global Observing System) Grans avantatges: ► Informació d’una “gran” zona del planeta► Informació d una gran zona del planeta. ► Mesura quasi-simultània de tota la zona observada. 9 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  10. 10. Seguiment del clima a escala global Observacions de satèl·lit i Canvi climàtic Els canvis en l’evolució del clima es poden apreciarEls canvis en l evolució del clima es poden apreciar a partir de sèries llargues de dades. Els satèl·lits proporcionen observacions addicionals d’aquest possible canvi climàtic, però s’han d’ l j t t b l b i é AR4 – IPCC (2007) d’avaluar conjuntament amb les observacions més “tradicionals” fetes en superfície i/o a partir de les radiosondes. Per a moltes variables derivades de dades de TOPEX/Poseidon satellite Per a moltes variables derivades de dades de satèl·lit, només es disposa d’informació del període 1979-2012 (com a màxim). Apareix el problema de l’homogeneïtat d’una sèrie d d d t ïd ti d dif t f tde dades construïda a partir de diferents fonts d’informació, especialment a l’hora de donar valors mitjans globals. Jason satellite AR4 – IPCC (2007) 10 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  11. 11. Seguiment del clima a escala global AR4 IPCC (2007) Composició de l’atmosfera AR4 – IPCC (2007) Cada vegada hi ha més i millor informació de la concentració dels GEH a l‘atmosfera (i en general dels diferents components atmosfèrics) a partir de d d d tèl lit A l’AR5 d l’IPCC ( t à Satèl·lit dades de satèl·lit. A l’AR5 de l’IPCC (es presentarà properament) hi apareix força documentació analitzada. Els aerosols juguen un paper molt important en el balanç radiatiu, i la informació obtinguda a partir de satèl·lits és fonamental per conèixer bé la seva distribució a tota l’atmosfera (exemple: espessor òptica d’aerosols amb imatges MODIS) Model òptica d aerosols amb imatges MODIS). 11 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013 AR4 – IPCC (2007)
  12. 12. Seguiment del clima a escala global Temperatura Diferent ús de dades de satèl·lit segons s’estudiï la SST - MAIG Tendència mitjana (1979-2009) de la T en altura a la zona equatorial (10 N – 10 S) Diferent ús de dades de satèl lit segons s estudiï la T de l’aire en superfície (pràcticament gens), la T de la superfície del mar (molt) o la T de l’aire en altura (molt). S’h d’ lit l’h ït t d l è i mín màx S’ha d’analitzar l’homogeneïtat de les sèries quan s’ajunten dades instrumentals “tradicionals” amb dades de satèl·lit. ● Exemple de sèries temporals de SST: Fomt: MODIS Land Rapid Response Team, NASA Goddard Space Flight Center Exemple de sèries temporals de SST: AVHRR: març 1981 – actualitat (A)ATSR: agost 1991 – març 2012 ● Exemple de sèries temporals de T en altura:p p (A)MSU: ~ 1979 – actualitat (dades de radiosondes des de 1958) Fomt: http://www arl noaa gov/Review/Presentations/Free ClimatePartI pdf 12 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013 Fomt: http://www.arl.noaa.gov/Review/Presentations/Free_ClimatePartI.pdf
  13. 13. Seguiment del clima a escala global P i it ió N l it t Precipitació mitjana anual (mm/dia) - 1979 / 2006 Precipitació – Nuvolositat Ús de dades de satèl·lit especialment per a la mesura de la precipitació damunt dels oceans (GPCP). Nuvolositat total mitjana al planeta (blau) i entre 15 N – 15 S (vermell) - 1983 / 2010oceans (GPCP). Diferents estudis demostren discrepàncies entre les sèries d’observacions terrestres de nuvolositat i les sèries obtingudes amb dades d tèl lit (ISCCP) d téde satèl·lit (ISCCP), de manera que es manté el nivell baix de confiança amb els resultats de la tendència global de la nuvolositat. Fomt: GPCP, http://precip.gsfc.nasa.gov/index.html Fomt: https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/isccp-international-satellite-cloud-climatology-project 13 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  14. 14. Seguiment del clima a escala regional Assimilació de dades als models numèrics La definició de les condicions inicials (anàlisi) és un punt essencial a l’hora d’executar un model numèric (especialment un model numèric de pronòstic meteorològic). A més de les observacions fetes en superfície (EMA, radiosondatges, boies, ...), és bàsic disposar d’informació obtinguda per teledetecció (satèl·lits, radars, ...) info. quasi-simultània de tota la zona d’interès A l’SMC s’estan assimilant operativament les dades del MSG (5 canals):A l SMC s estan assimilant operativament les dades del MSG (5 canals): C1 (VIS0.6) 0.56 – 0.71 µm C4 (IR3.9) 3.48 – 4.36 µm C5 (WV6.2) 5.35 – 7.15 µm Anàlisi 3D de núvols i d’humitat C9 (IR10.8) 9.80 – 11.80 µm C10 (IR12.0) 11.00 – 13.00 µm Conjuntament amb les altres dades assimilades, els estudis fets demostren una millora delsj , resultats especialment les primeres 6 – 12 hores de l’horitzó de prognosi. Aplicació meteorològica, no climàtica. 14 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  15. 15. Seguiment del clima a escala regional Control (MM5) LAPS - MM5 Cas d’estudi 13/09/2006 to + 1 h to + 2 ho 15 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  16. 16. Seguiment del clima a escala regional M d l WRF WRF APS Operatiu 18/09/2013 Model WRF WRF + LAPS HR i Vent to + 3 h PPT acum. t + 3 h / t + 6 hto + 3 h / to + 6 h 16 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  17. 17. Seguiment del clima a escala regional Reanàlisis S’ha comentat que per obtenir un bon pronòstic és necessari disposar d’una bona anàlisi (to, condicions inicials). “Problema”: les simulacions operatives sovint no disposen de tota lacondicions inicials). Problema : les simulacions operatives sovint no disposen de tota la informació necessària per obtenir la millor anàlisi possible. Una vegada es disposa de tota la informació, es torna a executar el model numèric i s’obté la millor simulació possible de l’estat de l’atmosfera. Aquest procés es fa per un període llarg de t ( à i dè d ) d ’ l b b d d d b t t l i f iótemps (vàries dècades), de manera que s’elabora un banc de dades amb tota la informació que proporciona el model numèric (amb l’avantatge de tenir aquest resultats en forma de matrius tridimensionals). Aquestes reanàlisis són força útils per estudiar una situació meteorològica passada i per avaluarAquestes reanàlisis són força útils per estudiar una situació meteorològica passada i per avaluar la bondat dels models climàtics (comparant els resultats del model climàtic per un període passat amb els resultats de les reanàlisis per al mateix període). Exemples: ERA-40 (ECMWF Re-Analysis 40 years) : 1957 – 2001 (cada 6 h) ERA-Interim (ECMWF Re-Analysis operatiu) : 1979 – actualitat (cada 6 h) NCEP/NCAR Reanalysis : 1948 – actualitat (cada 6 h) 17 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  18. 18. Seguiment del clima a escala regional Millor definició dels usos del sòl Càlcul més acurat de propietats físiques de la superfície (albedo, emissivitat, rugositat, inèrcia tèrmica, ...) CORINE Land Cover Map Millors resultats del model numèric CORINE Land Cover Map 18 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  19. 19. Seguiment del clima a escala regional bias. 19 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  20. 20. Seguiment del clima a escala regional Cas d’estudi: Nevada del 08/03/201008/03/2010 Imatge MODIS abans del 08/03/10 Imatge MODIS després del 08/03/10 Precipitació diària segons EMA Gruix de neu segons EMA + observacions 20 Seminari “Observació de la Terra i Clima” Institut Cartogràfic de Catalunya , 19 de Setembre de 2013
  21. 21. Unitat de Canvi Climàtic - Àrea de Climatologia - SMC Moltes gràcies per la vostra atenció !! A/e: jcunillera@meteo.cat http://www.meteo.cat 21
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×