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新一代卫星降水数据在中国大陆地区的质量评估及暴雨监测能力分析

2.14万字 61页 原创作品，已通过查重系统


摘 要
降水是水文模型最重要的驱动要素，是全球大气环流的主要驱动力，也是人们了解陆地水文过程的关键变量。近年来，融合星载微波、红外、降雨雷达等传感器数据源的多卫星遥感反演降水技术的出现，使得快速获取数据质量更好、时空分辨率更高和覆盖范围更广的实时降水观测资料成为可能。全球降雨观测计划（GPM）融合多卫星反演降水数据（Integrated Multi-satelliE Retrieva ls for GPMIMERG）为GPM的L3级卫星降水产品，已于2015年1月中下旬发布，作为对热带降水观测计划（TRMM）多卫星遥感降水（TMPA）的延续和发展，其融合了多种当前主流的多卫星遥感算法，数据质量将是水文、气象领域学者们所感兴趣的话题。为了评估IMERG的数据精度，本研究以中国气象局地面站点（插值）数据为基准，分两个方面进行，其一是对IMERG_Final数据集与当前主流的卫星遥感降水产品TMPA（3B42RT、3B42V7）、CMORPH、GSMaP（NRT、MVK、GAUGE）在中国大陆地区的整体对比，时间跨度为2014年5月至9月。评估显示经过地面站点数据校正的卫星数据（3B42V7、GAMaP_GAUGE、IMERG_CAL）偏差显著降低，3B42RT表现出严重的高估（146%），而CMORPH的低估（-31%）也很显著；其二是针对2014年7月中旬对我国南部沿海地区造成巨大损失的威马逊台风所带来的极端暴雨事件，比较各种卫星遥感降水数据的表现。结果显示所有的卫星降水产品在暴雨情景下都表现出显著的低估，同样，地面站点数据的后期校正对此现象亦有明显的改善，但还不足以应对极端暴雨事件的监测。IMERG_CAL与GSMaP_GAUGE在所有卫星降水产品中表现最好将更多地应用于水文、气象的研究。

关键词： 卫星降水；IMERG；TMPA；GSMaP；CMORPH；威马逊台风；暴雨