Monitoring of water vapor content by radio sounding data at the Kyiv aerological station and by GNSS observation data at the GLSV station

Abstract

Метою цієї роботи є визначення вмісту водяної пари, обчисленої за вологою складовою зенітної тропосферної затримки (ЗТЗ), отриманою за даними радіозондувань і GNSS-вимірювань. Методика досліджень полягає в такому: вологу складову ЗТЗ визначають як різницю між повною ЗТЗ, виведеною із GNSS-вимірювань і обчисленою гідростатичною складовою. Далі за отриманою вологою складовою обчислюють інтегровану та осаджувану водяну пару. Для опрацювання використані шестиденні за кожен місяць 2016 року дані радіозондування на аерологічній станції Київ і дані зенітної тропосферної затримки, виведені із GNSS-спостережень для тих самих дат, на перманентній станції GLSV. Результати досліджень – це величини вологої складової ЗТЗ і осаджуваної водяної пари, отримані за даними радіозондування і виведені із GNSS-спостережень. За різницями між величинами вологої складової, обчисленими із радіозондування та визначеними із GNSS-вимірювань, зроблено оцінку точності. Аналогічно оцінено і величини осаджуваної водяної пари. Наукова новизна та практична значущість полягають у тому, що отримані результати слугуватимуть підґрунтям для подальшого підвищення точності визначення вологої складової із GNSS-вимірювань, зокрема, для визначення просторово-часових змін та вмісту осаджуваної водяної пари в атмосфері, що важливим є для прогнозування погоди в цьому регіоні.

The purpose of this paper is determining the water vapor content calculated by the wet component of zenith tropospheric delay (ZTD) obtained by means of radio sounding data and GNSS observations. The investigation methodology is the following: the wet component of ZTD is defined as the difference between the total ZTD derived from GNSS measurements and the calculated hydrostatic component. Then the integrated and precipitable water vapor (PWV) is calculated by means of the wet component. The radio sounding data from Kyiv aerological station as well as the zenith tropospheric delay data from the GLSV GNSS station were processed for six days of each month of 2016. The study results represent the wet component of ZTD and PWV values obtained by the radio sounding data and derived from GNSS observation data. Accuracy evaluation was carried out by the differences between wet component values obtained from the radio sounding data and defined from GNSS measurement data. An analogical accuracy evaluation was made for the PWV values as well. The scientific novelty and practical significance are that the obtained results will serve as the basis for further increasing of determination accuracy of the wet component from GNSS measurements, in particular, to determine its spatial and temporal changes and the PWV content in the atmosphere, which are important for weather forecasting in this region.