Применение метода тройной коллокации для оцени точности данных альтиметров, буев и моделирования высоты ветровых волн

Для независимой и одновременной оценки точности данных измерения и расчета высот ветровых волн применяется метод тройной коллокации (совмещения данных).
Нами использованы альтиметрические данные (A-данные) шести миссий (Altika, Envisat, GFO, H2Y, Jason-1, Jason-2) [1]; контактные измерения на 70 волнографических буях (B-данные) из базы NDBC [2]; а также результаты численного моделирования (M-данные) двух видов: а) реанализ ERA5 разрешением 0,1° по пространству и 1 ч по времени [3], и б) результаты оперативных расчётов по модели WaveWatch3 с прогностическим ветром модели GFS разрешением 10' и 3 ч соответственно [4]. Все данные относятся к северным частям Атлантического и Тихого океанов за период 2008-2016гг. Используется технология оценки точности всех трех типов получения данных по работе [5].
Установлено, что для всех миссий (взятых вместе) ошибка А- данных в целом порядка или несколько выше ошибки буйковых данных (около 0.35м), которая, в свою очередь существенно выше ошибки модельных расчетов (0.15-0.3м). При этом ошибка реанализа (0.15м) в 2 раза меньше ошибки чистого моделирования по модели WaveWatch3 (0.3м).
Интерпретация. Ожидаемо высокая точность реанализа связана с усвоением всевозможных данных наблюдений. Относительно высокая точность численного моделирования по модели WaveWatch3 определяется высоким пространственным разрешением и качеством модели.
Меньшая точность буев связана с их подвижностью. Еще меньшая точность альтиметров обусловлена объединением данных всех миссий, имеющих разные калибровки.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект 18-05-00161а.