Influence of the satellite observation matching radius on the ERA5 wave height calibration off the coast of Peru
Descripción del Articulo
This study analyzes how the spatial matching radius used to pair satellite-derived significant wave height observations with ERA5 wave estimates influences calibration performance along the Peruvian coast. To this end, three matching radii—20, 30, and 50 km—were evaluated using linear, exponential,...
| Autores: | , |
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| Formato: | artículo |
| Fecha de Publicación: | 2025 |
| Institución: | Universidad Nacional Mayor de San Marcos |
| Repositorio: | Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcos |
| Lenguaje: | español |
| OAI Identifier: | oai:revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe:article/32011 |
| Enlace del recurso: | https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/32011 |
| Nivel de acceso: | acceso abierto |
| Materia: | Calibración de oleaje altimetría satelital reanálisis de olas radio de emparejamiento altura significativa de ola ERA5 dinámica litoral costa peruana Wave calibration satellite altimetry wave reanalysis matching radius significant wave height coastal dynamics Peruvian coast |
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Influence of the satellite observation matching radius on the ERA5 wave height calibration off the coast of PeruInfluencia del radio de emparejamiento de observaciones satelitales para la calibración de altura de olas de ERA5 frente a las costas del PerúGuzmán, EmanuelBecerra, GiulianaGuzmán, EmanuelBecerra, GiulianaCalibración de oleajealtimetría satelitalreanálisis de olasradio de emparejamientoaltura significativa de olaERA5dinámica litoralcosta peruanaWave calibrationsatellite altimetrywave reanalysismatching radiussignificant wave heightERA5coastal dynamicsPeruvian coastThis study analyzes how the spatial matching radius used to pair satellite-derived significant wave height observations with ERA5 wave estimates influences calibration performance along the Peruvian coast. To this end, three matching radii—20, 30, and 50 km—were evaluated using linear, exponential, and range-based calibration methods. The results show that the choice of matching radius has a direct and significant impact on calibration quality: smaller radii limit the number of available satellite observations, while larger radii reduce spatial representativeness and increase error. An intermediate radius of 30 km was found to provide the most balanced performance, improving consistency and reducing bias across all calibration approaches. Exponential calibration yielded slightly better improvements in several cases, although all methods performed satisfactorily. Overall, these findings highlight the importance of selecting a matching radius that reflects both regional oceanographic characteristics and data availability—particularly in areas such as the Peruvian coast, where in situ measurements are scarce and satellite observations play a crucial role in coastal wave modeling and operational forecasting.Este artículo presenta los resultados de estudiar cómo el radio de selección de observaciones satelitales de altura significativa de ola influye en la calibración de los datos de oleaje obtenidos del producto ERA5, frente a las costas del Perú. Para ello, se evaluaron radios de emparejamiento de 20, 30 y 50 km alrededor del punto de obtención de olas de ERA5, aplicando tres métodos de calibración: lineal, exponencial y por rangos. Los resultados evidencian que la elección del radio de emparejamiento tiene un impacto directo y significativo en la calidad de la calibración: radios demasiados pequeños limitan el número de observaciones disponibles, mientras que radios excesivamente amplios disminuyen la representatividad espacial y aumentan el error. Se determinó que un radio óptimo de 30 km ofrece un equilibrio adecuado entre cantidad de datos y precisión espacial lo que mejora la confiabilidad del producto ERA5 en estudios locales de dinámica litoral. Asimismo, la calibración exponencial mostró una mejora notable en la calidad de los datos respecto de los indicadores estadísticos empleados como BIAS, RMSE, r. En conjunto, los resultados destacan la importancia de ajustar el radio de emparejamiento según las características regionales y la disponibilidad de información, especialmente en zonas como la costa peruana, donde la limitada información in situ hace de las observaciones satelitales una herramienta clave para la gestión costera y la modelación de procesos de oleaje.Universidad Nacional Mayor de San Marcos2025-12-13info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/3201110.15381/rif.v28i3.32011Revista de Investigación de Física; Vol. 28 Núm. 3 (2025); 18-30Revista de Investigación de Física; Vol. 28 No. 3 (2025); 18-301728-29771605-7724reponame:Revistas - Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstname:Universidad Nacional Mayor de San Marcosinstacron:UNMSMspahttps://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/fisica/article/view/32011/23052Derechos de autor 2025 Emanuel Guzmán, Giuliana Becerrahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe:article/320112026-01-20T20:30:58Z |
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This study analyzes how the spatial matching radius used to pair satellite-derived significant wave height observations with ERA5 wave estimates influences calibration performance along the Peruvian coast. To this end, three matching radii—20, 30, and 50 km—were evaluated using linear, exponential, and range-based calibration methods. The results show that the choice of matching radius has a direct and significant impact on calibration quality: smaller radii limit the number of available satellite observations, while larger radii reduce spatial representativeness and increase error. An intermediate radius of 30 km was found to provide the most balanced performance, improving consistency and reducing bias across all calibration approaches. Exponential calibration yielded slightly better improvements in several cases, although all methods performed satisfactorily. Overall, these findings highlight the importance of selecting a matching radius that reflects both regional oceanographic characteristics and data availability—particularly in areas such as the Peruvian coast, where in situ measurements are scarce and satellite observations play a crucial role in coastal wave modeling and operational forecasting. |
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