In this study, we compared the precipitable water vapor (PWV) data derived from the radiosonde observation data at Sokcho Observatory and the PWV data at Sokcho Global Positioning System (GPS) Observatory provided by Korea Astronomy and Space Science Institute, for the years of 2006, 2008, 2010, and analyzed the radiosonde seasonal, diurnal bias according to radiosonde sensor types. In the scatter diagram of the daytime and nighttime radiosonde PWV data and the GPS PWV data, dry bias was found in the daytime radiosonde observation as known in the previous study. Overall, the tendency that the wet bias of the radiosonde PWV increased as the GPS PWV decreased and the dry bias of the radiosonde PWV increased as the GPS PWV increased. The quantitative analysis of the bias and error of the radiosonde PWV data showed that the mean bias decreased in the nighttime except for 2006 winter, and in comparison for summer, RS92-SGP sensor showed the highest quality.
In this study, the temporal and spatial variation in precipitable water vapor (PWV) was analyzed for typhoon Ewiniar which had made landfall in the Korean peninsula in 2006. To make a contour map of PWV, zenith total delay (ZTD) was calculated using about 60 GPS permanent stations in Korea, and the pressure and temperature data of nearby AWS stations were interpolated and applied to the equation for calculating the PWV. While Typhoon Ewiniar was migrating north from the southern coast to the eastern coast of Korea, the PWV migrated showing a spatial distribution similar to that of rainfall. Also, the fluctuating pattern of the normalized PWV was analyzed, and the moving speed of the PWV was estimated using the delay time of the increase/decrease pattern in the eight-test stations. The result indicated that the moving speed of the PWV was about 35 km/h, which was similar to the average moving speed of the typhoon (38.9 km/h).
As an observation instrument of the longest record of tropospheric water vapor, radiosonde data provide upper-air pressure (geopotential height), temperature, humidity and wind. However, the data have some well-known elements related to inaccuracy. In this article, radiosonde precipitable water vapor (PWV) at Sokcho observatory was compared with global positioning system (GPS) PWV during each summertime of year 2007 and 2008 and the biases were calculated. As a result, the mean bias showed negative values regardless of the rainfall occurrence. In addition, on the basis of GPS PWV, the maximum root mean square error (RMSE) was 5.67 mm over the radiosonde PWV.
We analyzed global positioning system (GPS)-derived precipitable water vapor (PWV) trends of the Korea Astronomy and Space Science Institute 5 stations (Seoul, Daejeon, Mokpo, Milyang, Sokcho) where Korea Meteorological Administration meteorological data can be obtained at the same place. In the least squares analysis, the GPS PWV time series showed consistent positive trends (0.11 mm/year) over South Korea from 2000 to 2009. The annual increase of GPS PWV was comparable with the 0.17 mm/year and 0.02 mm/year from the National Center for Atmospheric Research Earth Observing Laboratory and Atmospheric InfraRed Sounder, respectively. For seasonal analysis, the increasing tendency was found by 0.05 mm/year, 0.16 mm/year, 0.04 mm/year in spring (March-May), summer (June-August) and winter (December-February), respectively. However, a negative trend (-0.14 mm/year) was seen in autumn (September-November). We examined the relationship between GPS PWV and temperature which is the one of the climatic elements. Two elements trends increased during the same period and the correlation coefficient was about 0.8. Also, we found the temperature rise has increased more GPS PWV and observed a stronger positive trend in summer than in winter. This is characterized by hot humid summer and cold dry winter of Korea climate and depending on the amount of water vapor the air contains at a certain temperature. In addition, it is assumed that GPS PWV positive trend is caused by increasing amount of saturated water vapor due to temperature rise in the Korean Peninsula. In the future, we plan to verify GPS PWV effectiveness as a tool to monitor changes in precipitable water through cause analysis of seasonal trends and indepth/long-term comparative analysis between GPS PWV and other climatic elements.
In this study, we compared the precipitable water vapor (PWV) data derived from the radiosonde observation data at Sokcho Observatory and the PWV data at Sokcho Global Positioning System (GPS) Observatory provided by Korea Astronomy and Space Science Institute, from 0000 UTC, June 1, 2007 to 1200 UTC, May 31, 2009, and analyzed the radiosonde bias between the day and the night. In the scatter diagram of the daytime and nighttime radiosonde PWV data and the GPS PWV data, dry bias was found in the daytime radiosonde observation as known in the previous study. In addition, for all the rainfall events, the tendency that the wet bias of the radiosonde PWV increased as the GPS PWV decreased and the dry bias of the radiosonde PWV increased as the GPS PWV increased was significantly less distinctive in nighttime than in daytime. The quantitative analysis of the bias and error of the radiosonde PWV data showed that the mean bias decreased in the second year, regardless of nighttime or daytime rainfall, and the non-rainfall root mean square error (RMSE) was similar to that of the previous studies, while the rainfall RMSE was larger to a certain extent.
Temporal distributions and characteristics of PWV (Precipitable Water Vapor) and LWP (Liquid Water Path) are investigated by using the microwave radiometric profiler at Haenam NCIO from 1 August 2007 to 31 July 2008. Temporal variations of PWV are closely connected with the thermal response of water vapor in atmosphere. The variations of LWP are characterized by the rainfall variation being basically attributable to the heavy rain-bearing clouds. The frequency distributions of PWV and LWP according to the four sky conditions ('clear', 'lightly cloudy', 'cloudy', and 'deeply cloudy') by total cloud amount at Wando Observatory corresponds with a change of slope in cumulative distribution function for PWV and LWP. There results implies that the classification of sky condition can be applied by using the distribution of PWV and LWP from microwave radiometric profiler.
Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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v.36
no.1
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pp.33-39
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2018
As the retrieval accuracy of PWV estimates from GPS measurements is proportional to the accuracy of water vapor WMT, the WMT model is a significant formulation in the conversion of PWV from the GPS ZWD. The purpose of this study is to develop a MWMT model for the retrieval of highly accurate GPS PWV using the radiosonde measurements from six upper-air observing stations in the region of Korea. The values of 1-hr PWV estimated at four GPS stations during one year are used to evaluate the validity of the MWMT model. It is compared to the PWV obtained from radiosonde data that are located in the vicinity of GPS stations. Intercomparison of radiosonde PWVs and GPS PWVs derived using different WMT models is performed to assess the quality of our MWMT model for Korea. The result in this study indicates that the MWMT model is an effective model to retrieve the enhanced accurate GPS PWV, compared to other GPS PWV derived by Korean annual or global WMT models.
Ha, Jihyun;Park, Kwan-Dong;Chang, Ki-Ho;Yang, Ha-Young
Atmosphere
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v.17
no.3
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pp.291-298
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2007
The precipitable water vapors (PWVs) obtained from Global Positioning System (GPS) and Microwave Radiometer (MWR) measurements have been compared for validation of precision of the GPS PWV at Daegwallyoung station for 21 days from Sep. 30 to Oct. 20, 2006. The GPS PWV is estimated using the delay of GPS signals due to the water vapor in the atmosphere with a local mean temperature equation, called HP model, and the MWR PWV by the combinational radiance observation of two channels (23.8 and 31.4 GHz). During the co-observation period, the MWR and GPS PWV show a similar trend, and the bias between the PWVs is 1.7 mm on average. When the bias is removed, the PWV of GPS gives good agreement with that of MWR, having about 1 mm for both the standard deviation and RMS error between the GPS and MWR PWV.
In this study, global positioning system (GPS)-derived precipitable water vapor (PWV) and microwave radiometer (MWR)-measured integrated water vapor (IWV) were compared and their characteristics were analyzed. Comparing those two quantities for two years from August 2009, we found that GPS PWV estimates were larger than MWR IWV. The average difference over the entire test period was 1.1 mm and the standard deviation was 1.2 mm. When the discrepancies between GPS PWV and MWR IWV were analyzed depending on season, the average difference was 0.7 mm and 1.9 mm in the winter and summer months, respectively. Thus, the average difference was about 2.5 times larger in summer than that in winter. However, MWR IWV measurements in the winter months were over-estimated than those in the summer months as the water vapor content got larger. The results of the diurnal analysis showed that MWR IWV was underestimated in the daytime, showing a difference of 0.8 mm. In the early morning hours, MWR IWV has a tendency to be over-estimated, with a difference of 1.3 mm with respect to GPS PWV.
Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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v.21
no.1
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pp.9-17
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2003
Typhoon RUSA, which caused serious damage was passed over in Korea peninsula during 30 August to 1 September, 2002. We estimated tropospheric wet delay using GPS data and meteorological data during this period. Integrated Water Vapor(IWV) gives the total amount of water vapor from tropospheric wet delay and Precipitable Water Vapor(PWV) is calculated the IWV scaled by the density of water. We obtained GPS PWV at 13th GPS permanent stations(Seoul, Wonju. Seosan, Sangju, Junju, Cheongju, Taegu, Wuljin, Jinju, Daejeon, Mokpo, Sokcho, Jeju). We retrieve GPS data hourly and use Gipsy-Oasis II software and we compare PWV and precipitation. GPS observed PWV time series demonstrate that PWV is, in general, high before and during the occurrence of the typhoon RUSA, and low after the typhoon RUSA. GPS PWV peak time at each station is related to the progress of a typhoon RUSA. We got very near result as we compare GMS Satellite image with tomograph using GPS PWV and we could present practical use possibility by numerical model for weather forecast.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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