Resumen de Standardizing the determination of the molecular backscatter coefficient profiles for LALINET lidar stations using ERA-Interim Reanalysis

Albert Rodríguez Vega, Juan Carlos Antuña Marrero

• español

  La señal lidar retrodispersada por moléculas es necesaria en los lidares para determinar la retrodispersión y la extinción por aerosoles. Esta se determina utilizando perfiles de temperatura y presión atmosférica, a partir de valores simultáneos o climatológicos de las mediciones de radiosondas. En los casos cuando no existen mediciones de radiosondas en las estaciones de lidar o cercanos a ellas, se emplea comúnmente la atmósfera estándar (Atmósfera Estándar de Estados Unidos). Aunque los reanálisis atmosféricos también se pueden utilizar para obtener los perfiles de temperatura y de presión atmosférica en cualquier estación, no se ha encontrado ningún informe o reporte de su uso para este propósito. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación es comparar los coeficientes de retrodispersión moleculares derivadas de las mediciones de radiosondas con las obtenidas utilizando el reanálisis ERA-Interim y la atmósfera estándar de Estados Unidos 1976 (USSA- 1976), para la ubicación de las estaciones lidar de la Red Latinoamericana de Lidares (LALINET). Las diferencias entre las mediciones de radiosonda y los perfiles de temperatura de ERA-Interim son más pequeñas que las diferencias entre las mediciones de radiosonda y los perfiles de temperatura USSA- 1976. En muchas estaciones, las diferencias entre la temperatura en las mediciones de radiosonda y ERA-Interim tienen valores menores de 2 K y las mayores diferencias son alrededor de 4 K. Sin embargo, las diferencias entre la temperatura en las mediciones de radiosonda y en el USSA-1976 son más pequeñas que 10 K sólo en tres estaciones, y las mayores diferencias son alrededor de 20 K. Los perfiles de las diferencias relativas de los coeficientes de retrodispersión moleculares entre las mediciones de radiosonda y el ERA-Interim muestran valores negativos en la mayoría de los niveles de presión. Los valores positivos superiores a 0.5 % sólo se observan por encima de 8 km. Sin embargo, los perfiles de las diferencias relativas de los coeficientes de retrodispersión molecular entre las mediciones de radiosonda y la USSA-1976 muestran valores positivos desde la superficie hasta 12 km en todas las estaciones. Sólo en cuatro estaciones se observan diferencias negativas por encima de 14 km, con valores inferiores a -5%. Comodoro Rivadavia presenta el mejor comportamiento pues se encuentran ubicada cerca de 45 grados de latitud, pero incluso en esta estación las diferencias entre las mediciones de radiosonda y la USSA-1976 son mayores que los observados entre las mediciones de radiosonda y ERA-Interim.

• English

  The molecular backscatter signal is necessary in aerosol lidars to determine the aerosol backscatter and extinction. It is derived using atmospheric temperature and pressure profiles from simultaneous soundings or climatological values from radiosonde measurements. In cases when no radiosonde measurements are available at or near the lidar stations the U.S. Standard Atmosphere is commonly used. Although the atmospheric reanalysis can also be used to obtain the atmospheric temperature and pressure profiles at any station, we found no reports of its use for this purpose. Therefore, the goal of this research is to compare molecular backscatter coefficients derived from radiosonde measurements with ones derived using the ERA-Interim reanalysis and the U.S. Standard Atmosphere 1976 (USSA-1976), for the locations of the lidar stations from the Latin America Lidar Network (LALINET). The differences between radiosonde measurements and ERA-Interim temperature profiles are smaller than the differences between radiosonde measurements and the USSA-1976 temperature profiles. In many stations, the differences between the temperature in radiosonde measurements and ERA-Interim are smaller than 2 K and the greatest differences are about 4 K. However, the differences between temperature in radiosonde measurements and in the USSA-1976 are smaller than 10 K only in three stations, and the greatest differences are about 20 K. The profiles of relative differences of the molecular backscatter coefficients between radiosonde measurements and ERA-Interim show negative values at most of the pressure levels. Positive values greater than 0.5 % are only observed above 8 km. However, the profiles of relative differences of the molecular backscatter coefficients between radiosonde measurements and the USSA-1976 shows positive values from surface to 12 km in all stations. Only in four stations are observed negative differences above 14 km with values smaller than -5 %. Comodoro Rivadavia presents the best behavior because is located near to 45 degree of latitude, but even in this station the differences between radiosonde measurements and the USSA-1976 are bigger than those observed between radiosonde measurements and ERA-Interim