Precipitable water vapor (PWV) from numerical weather models, such as the latest generation of European Centre for Medium‐Range Weather Forecasts (ECMWF) reanalysis (ERA5) and the ECMWF High RESolution (HRES) models, are important to meteorological studies and to error mitigation of geodetic observations such as Interferometric Synthetic Aperture Radar. In this study, we provide global validations of these new weather models with respect to Global Positioning System (GPS, ∼13,000 stations) and Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS, ∼1 km resolution) using data from January 2016 to December 2018 of every 1 h. The global standard deviations of the Zenith Tropospheric Delay (ZTD) differences (DSTDs) between weather models and GPS are 1.69 cm for ERA5 and 1.54 cm for HRES. The global PWV DSTDs between weather models and MODIS are 0.34 cm for ERA5 and 0.32 cm for HRES. The two weather models generally perform better in western North America, Europe, and Arctic by having low ZTD DSTDs (<1.3 cm) or PWV DSTDs (<0.3 cm). HRES also has a low ZTD DSTD of less than 1.3 cm in Antarctic, Japan, New Zealand, and Africa and outperforms ERA5 in most regions of the world, despite the fact that 83% of the HRES PWV values are temporally interpolated (from 6 to 1‐h). However, under extreme weather conditions, ERA5 performs better owing to its high temporal resolution (1 h). Our results can be used as a global reference for evaluating uncertainties when utilizing these weather models.

中文翻译：

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GPS和MODIS对ERA5和HRES对流层延迟和水汽产品的全球比较

来自数字气象模型的可沉淀水蒸气（PWV），例如最新一代的欧洲中型天气预报（ECMWF）再分析（ERA5）和ECMWF高分辨力（HRES）模型，对于气象研究和误差均至关重要。减轻大地观测资料，例如干涉式合成孔径雷达。在这项研究中，我们使用2016年1月至2018年12月每1的数据，针对全球定位系统（GPS，约13,000个站）和中分辨率成像光谱仪（MODIS，约1 km分辨率）对这些新的天气模型进行了全球验证。 H。天气模型和GPS之间的天顶对流层延迟（ZTD）差异（DSTD）的全球标准偏差对于ERA5是1.69厘米，对于HRES是1.54厘米。气象模型和MODIS之间的全球PWV DSTD为0。ERA5为34厘米，HRES为0.32厘米。两种天气模式通常在北美西部，欧洲和北极地区表现较好，因为它们的ZTD DSTD（<1.3 cm）低或PWV DSTD（<0.3 cm）低。尽管在时间上插值了83％的HRES PWV值，但HRES在南极，日本，新西兰和非洲的ZTD DSTD也较低，不到1.3 cm，在世界上大多数地区都优于ERA5。 1小时）。但是，在极端天气条件下，ERA5由于其较高的时间分辨率（1 h）而表现更好。我们的结果可以用作评估使用这些天气模型时的不确定性的全球参考。尽管在时间上插值了83％的HRES PWV值，但HRES在南极，日本，新西兰和非洲的ZTD DSTD也较低，不到1.3 cm，在世界上大多数地区都优于ERA5。 1小时）。但是，在极端天气条件下，ERA5由于其较高的时间分辨率（1 h）而表现更好。我们的结果可以用作评估使用这些天气模型时的不确定性的全球参考。尽管在时间上插值了83％的HRES PWV值，但HRES在南极，日本，新西兰和非洲的ZTD DSTD也较低，不到1.3 cm，在世界上大多数地区都优于ERA5。 1小时）。但是，在极端天气条件下，ERA5由于其较高的时间分辨率（1 h）而表现更好。我们的结果可以用作评估使用这些天气模型时的不确定性的全球参考。