Un'attenta valutazione e selezione di set di dati per la ricerca scientifica sono essenziali, in particolare per le regioni scarsamente osservate come l'Asia centrale. L'ERA5, la rianalisi di nuova generazione del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (ECMWF), è il più affidabile nel rivelare le caratteristiche spazio-temporali del vapore acqueo precipitabile (PWV) in Asia centrale, rispetto ad altri set di dati di rianalisi, secondo un recente studio pubblicato su Scienze della Terra e dello Spazio .

Lo studio si concentra in particolare sull'Asia centrale, un vasto, regione da semi-arida a arida, poiché nell'ultimo mezzo secolo ha subito gravi carenze idriche, incidere sullo sviluppo sostenibile della società. Come componente fondamentale del ciclo dell'acqua, il vapore acqueo atmosferico svolge un ruolo importante nel sistema climatico e nelle risorse idriche. Comprendere le variazioni spazio-temporali del vapore acqueo atmosferico è essenziale per la comprensione del ciclo dell'acqua e la gestione delle risorse idriche.

"Le osservazioni delle stazioni sono limitate in Asia centrale a causa delle distribuzioni spaziali sparse e delle disomogeneità delle osservazioni, " ha affermato Jie Jiang dell'Istituto di fisica dell'atmosfera dell'Accademia cinese delle scienze, il primo autore dell'articolo. "I prodotti satellitari e i set di dati di rianalisi sono utili complementi delle osservazioni in situ. Tuttavia, l'affidabilità e l'accuratezza di questi set di dati in Asia centrale rimangono poco chiare".

Gli scienziati hanno valutato più set di dati PWV satellitari e di rianalisi rispetto alle osservazioni di radiosonda in Asia centrale. La valutazione ha mostrato che due importanti prodotti satellitari, vale a dire, Solo ecoscandaglio a infrarossi atmosferici (solo AIRS) e sirena a infrarossi atmosferica/Unità di risonanza a microonde avanzata (AIRS/AMSU), può ragionevolmente catturare le distribuzioni climatologiche, ciclo annuale e variazioni mensili di PWV. Tra gli otto set di dati di rianalisi allo stato dell'arte, compresa la rianalisi provvisoria dell'ECMWF (ERAIM), la rianalisi atmosferica ECMWF di quinta generazione (ERA5), Centri nazionali per la previsione ambientale (NCEP)1, NCEP2, Rianalisi del sistema di previsione del clima (CFSR), Progetto di rianalisi giapponese moderno di 55 anni (JRA55), Analisi retrospettiva dell'era moderna per la ricerca e le applicazioni (MERRA), e MERRA versione 2 (MERRA2), ERA5 e MERRA2 hanno prestazioni migliori sia nelle caratteristiche climatologiche che nelle variazioni interannuali, mentre NCEP1 e NCEP2 ottengono risultati peggiori in quanto questi prodotti non hanno assimilato né i dati AIRS né quelli AMSU.

"Non esiste un set di dati di rianalisi 'migliore', poiché diversi set di dati hanno i loro punti di forza e di debolezza in diversi aspetti, " ha commentato il prof. Tianjun Zhou, autore corrispondente dell'articolo e scienziato senior presso l'Istituto di fisica dell'atmosfera presso l'Accademia cinese delle scienze. Così, hanno inoltre costruito una media di insieme ponderata per abilità dei set di dati di rianalisi, sulla base delle diverse prestazioni dei singoli set di dati. "Ci si aspetta che sia più affidabile nel rivelare i modelli spaziali climatologici di PWV, rispetto alla media di insieme semplice e ai singoli set di dati, " Ha aggiunto Zhou.

Il team ha studiato ulteriormente i processi fisici che dominano le variazioni di PWV in Asia centrale. Hanno scoperto che le variazioni di anno in anno della PWV sono in gran parte modulate dal ciclo idrico locale, seguito dalla forzatura a distanza dal Nord Atlantico

"Questo lavoro fornisce informazioni preziose per la ricerca futura sul ciclo dell'acqua in Asia centrale. L'uso della ponderazione delle competenze è un nuovo tentativo di fondere diversi set di dati di rianalisi, poiché il metodo è generalmente più utilizzato negli studi multimodello, " Disse Zhu.