Acta Amazonica (Mar 2012)
Time-variations of equivalent water heights'from Grace Mission and in-situ river stages in the Amazon basin Variações temporais do equivalente à altura d'água obtidas da Missão Grace e da altura d'água in-situ nos rios da bacia Amazônica
Abstract
Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) mission is dedicated to measuring temporal variations of the Earth's gravity field. In this study, the Stokes coefficients made available by Groupe de Recherche en Géodésie Spatiale (GRGS) at a 10-day interval were converted into equivalent water height (EWH) for a ~4-year period in the Amazon basin (from July-2002 to May-2006). The seasonal amplitudes of EWH signal are the largest on the surface of Earth and reach ~ 1250mm at that basin's center. Error budget represents ~130 mm of EWH, including formal errors on Stokes coefficient, leakage errors (12 ~ 21 mm) and spectrum truncation (10 ~ 15 mm). Comparison between in situ river level time series measured at 233 ground-based hydrometric stations (HS) in the Amazon basin and vertically-integrated EWH derived from GRACE is carried out in this paper. Although EWH and HS measure different water bodies, in most of the cases a high correlation (up to ~80%) is detected between the HS series and EWH series at the same site. This correlation allows adjusting linear relationships between in situ and GRACE-based series for the major tributaries of the Amazon river. The regression coefficients decrease from up to down stream along the rivers reaching the theoretical value 1 at the Amazon's mouth in the Atlantic Ocean. The variation of the regression coefficients versus the distance from estuary is analysed for the largest rivers in the basin. In a second step, a classification of the proportionality between in situ and GRACE time-series is proposed.A missão espacial Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) é dedicada às medidas das variações temporais no campo gravitacional da Terra. Neste estudo, os coeficientes de Stokes disponibilizados pelo Groupe de Recherche en Géodésie Spatiale (GRGS) com intervalos de 10 dias foram convertidos no equivalente à altura d'água (EWH) para um período de 4 anos na bacia Amazônica (de julho de 2002 a maio de 2006). As amplitudes sazonais do EWH no centro da bacia são as maiores encontradas no mundo (~1250 mm). Os erros na estimativa do EWH são de ~130 mm, incluindo os erros nos coeficientes de Stokes, erros de vazamento de informações das bacias vizinhas (12 ~ 21 mm) e truncamento do espectro (10 ~ 15 mm). Neste trabalho, são feitas comparações entre as informações de altura d'água in-situ medidas em 233 estações hidrológicas (HS) na bacia Amazônica com EWH obtido pelo GRACE. Embora o EWH e as HS meçam diferentes corpos d'água, na maioria dos casos, uma alta correlação (até 80%) é encontrada entre ambas as séries ao mesmo local. Esta alta correlação permite ajustar uma relação linear entre as séries para os maiores tributários do rio Amazonas. O coeficiente de regressão decresce da montante para a vazante, tendendo para o valor teórico 1 na foz do rio Amazonas. A variação deste coeficiente versus a distância ao estuário é analisada para os maiores rios da bacia. Em uma segunda etapa, uma classificação da defasagem entre as séries dos dados in-situ e GRACE são apresentadas.
Keywords
