Studio di sensibilità dei sensori MHS, ATMS, GMI, SSMIS e sviluppo di un algoritmo prototipale per il retrieval del vapore acqueo

La presente tesi affronta due tematiche differenti basandosi sulle radianze simulate dal codice di trasferimento radiativo RTTOV. Il primo studio ha lo scopo di comprendere la sensibilità nelle microonde dei radiometri satellitari MHS, ATMS, GMI e SSMIS in presenza di nubi di acqua liquida, ghiacciata e precipitazioni liquide e solide. In particolare, l’indagine è stata effettuata nelle bande spettrali con frequenze a 90, 150 GHz (o 157 o 166 a seconda del sensore) e nei canali del vapor d’acqua attorno alla frequenza di assorbimento a 183 GHz. Il metodo scelto è stato quello di attuare 4 diverse simulazioni per ogni strumento, ognuna delle quali eseguita azzerando il contributo di 3 idrometeore su 4. A questo punto, è stato esaminato l’andamento delle temperature di brillanza in funzione del contenuto colonnare dell’unica tipologia di idrometeora considerata. Nella seconda parte, l’obiettivo ha riguardato lo sviluppo di due algoritmi prototipali, su terra e su mare, per ciascuno dei 4 sensori presi in esame, in grado di stimare l’acqua precipitabile totale da misure satellitari di radianza, in condizioni di cielo sereno. Per la fase di sviluppo, TPW (total precipitable water) inerenti a profili creati da WRF e BT (brightness temperature) simulate da RTTOV, nei canali tra 90 e 183 GHz, sono stati messi in relazione attraverso una regressione lineare multipla, così da determinare la migliore stima per i coefficienti. In seguito si è passati alla validazione degli algoritmi su altri profili indipendenti. I test sono stati eseguiti su 4 diversi dataset, creati da WRF, inerenti a stagioni diverse: febbraio, giugno, agosto e ottobre. Anche in questo caso, le temperature di brillanza inserite negli algoritmi sono state ottenute da simulazioni di RTTOV, a cielo sereno. Infine è stato applicato l’algoritmo di retrieval su dati satellitari di MHS, inerenti alla data di febbraio scelta per la validazione.