Abstract Over land and inland waters satellite radar altimetry is being used in numerous applications including polar mass change, ice topography, river and lake heights and soil moisture. To achieve high accuracy altimetric range measurements, geophysical corrections are applied including the Zenith Total Delay (ZTD) which varies spatially, temporally and with altitude. Over oceans, the wet tropospheric component of the ZTD is usually derived from onboard radiometers. However, over land, the radiometer return is saturated and the zenith wet and dry tropospheric delays are derived separately as output of a meteorological model such as that processed by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Using Global Navigation Satellite System (GNSS) stations located near Sentinel-3A ground tracks and correcting for any height difference the ECMWF model is compared to the ZTD estimated from GNSS data, quantifying the likely error for inland water and land applications. We found that, globally, there is a median bias of −3 mm between the ECMWF model and GNSS values with median absolute deviation (MAD) of 7.3 mm but with clear spatial and temporal variations. Spatially, ZTD differences are greatest within the tropics with MAD values exceeding 11 mm, over double that of points within the Arctic Circle ( σ in all major catchments.

中文翻译：

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Sentinel-3A ECMWF 内陆水域对流层延迟的 GNSS 评估

摘要 陆地和内陆水域卫星雷达测高正被用于许多应用，包括极地质量变化、冰地地形、河流和湖泊高度以及土壤湿度。为了实现高精度的高度范围测量，应用了地球物理校正，包括在空间、时间和高度上变化的天顶总延迟 (ZTD)。在海洋上空，ZTD 的湿对流层分量通常来自机载辐射计。然而，在陆地上，辐射计返回饱和，天顶湿对流层干延迟作为气象模型的输出分别导出，例如由欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 处理的气象模型。使用位于 Sentinel-3A 地面轨道附近的全球导航卫星系统 (GNSS) 站并校正任何高度差，将 ECMWF 模型与根据 GNSS 数据估计的 ZTD 进行比较，量化内陆水域和陆地应用的可能误差。我们发现，在全球范围内，ECMWF 模型和 GNSS 值之间存在 -3 毫米的中值偏差，中值绝对偏差 (MAD) 为 7.3 毫米，但具有明显的空间和时间变化。在空间上，热带地区的 ZTD 差异最大，MAD 值超过 11 毫米，是北极圈内点的两倍多（所有主要集水区的 σ。ECMWF 模型和 GNSS 值之间存在 -3 毫米的中值偏差，中值绝对偏差 (MAD) 为 7.3 毫米，但具有明显的空间和时间变化。在空间上，热带地区的 ZTD 差异最大，MAD 值超过 11 毫米，是北极圈内点的两倍多（所有主要集水区的 σ。ECMWF 模型和 GNSS 值之间存在 -3 毫米的中值偏差，中值绝对偏差 (MAD) 为 7.3 毫米，但具有明显的空间和时间变化。在空间上，热带地区的 ZTD 差异最大，MAD 值超过 11 毫米，是北极圈内点的两倍多（所有主要集水区的 σ。