Validación del algoritmo de estimación de precipitación del radar de frecuencia dual (DPR) abordo del satélite GPM, usando datos de precipitación in situ sobre el valle del río Mantaro

Abstract

La medición del factor de reflectividad (Z) a través de sensoramiento remoto por radares es de gran interés, ya que a partir de ello se determina la razón de lluvia (R), sin embargo estas mediciones están sujetos a incertidumbre, debido a que para estimar la razón de lluvia en la superficie, el satélite utilizó el valor de Z medida a una altura cercana a la superficie, y considera que Z no varía hasta el suelo. Las estimaciones de R y Z proporcionado por el Dual-frequency Precipitation Radar (DPR) que se encuentra abordo del satélite Global Precipitation Measurement (GPM), ha sido comparado y validado con los datos in situ del disdrómetro óptico y el radar Mira35C en la banda Ka, así mismo para la validación se realizaron experimentos utilizando la técnica de papel del filtro para obtener la Drop Size Distribution (DSD) a partir de 40 muestras para diferentes eventos de lluvia. El área de estudio corresponde para el valle del río Mantaro localizado en los Andes centrales del Perú en América del Sur, donde ocurren eventos meteorológicos como lluvias intensas, heladas y granizadas. Asimismo, el periodo de estudio corresponde desde noviembre a diciembre de 2014, enero a marzo y noviembre a diciembre de 2015 y enero a marzo de 2016. Se empleó el método de regresión lineal entre R y Z para encontrar los parámetros a y b de la relación empírica (R = aZb) propuesto por Marshall and Palmer (1948). Como resultado se obtuvo valores de a y b para precipitación estratiforme: para la banda Ku a=0.020 y b=0.669, para la banda Ka a=0.015 y b=0.675, mediante la técnica de papel de filtro a=0.017 y b=0.671, con el disdrómetro óptico a=0.027 y b=0.698 y con el radar Mira35C a=0.015 y b=0.623. Así mismo, para precipitación convectiva, usando la banda Ku se obtuvo a=0.033 y b=0.595 y con el disdrómetro óptico a=0.030 y b=0.695. Se concluye que los parámetros a y b utilizados por los radares de banda ka y ku abordo del GPM son muy cercanos a los obtenidos con el papel del filtro y el disdrómetro óptico para precipitación estratiforme lo cual valida las estimaciones de razón de lluvia en la superficie. En el caso de la lluvia estratiforme se conoce que es más uniforme a nivel espacial y también presenta pocas variaciones en el tiempo. En cambio la precipitación del tipo convectiva es más variable en el espacio, inclusive no siempre cubren el área total del pixel (25km2), y son mucho más variables en el tiempo lo cual hace más complicada su correcta estimación.