星载降水测量雷达降水产品研究进展

利用星载技术获得的降水信息与其他常规观测手段得到的信息相比,具有更广的空间覆盖性。星载产品的研究对降水微观信息的认识、数值预报的改进和水文农业的发展都有十分重要的意义。本文对美国宇航局NASA和日本宇航局JAXA联合开发的气象卫星降水产品,即第1部TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)卫星的降水雷达(PR))和GPM(Global Precipitation Measurement)卫星的双频降水雷达(DPR)的降水产品,从评估验证、统计分析和个例分析的角度分类阐述了目前对TRMM和GPM降水产品的相关研究工作,最后提出了目前星载降水产品存在的一些问题、星载仪器的局限性以及对未来星载降水产品发展的展望。     

参加WMO天基全球观测系统重新设计及优化研讨会情况报告

1会议概况 2007年6月21～23日，世界气象组织天基全球观测系统重新设计及优化研讨会在瑞士日内瓦召开，参加会议的有世界气象组织（WMO）、美国测绘局（USGS）、国际卫星对地观测委员会（CEOS）、全球气候观测系统（GCOS）、美国国家海洋大气局（NOAA）、欧洲空间局（ESA）、欧洲气象卫星组织（EUMETSAT）、日本空间管理局（JAXA）、日本气象厅（JMA）等气象卫星及空间科学研究机构的20多位官员和专家。[第一段]     

参加第10次亚太卫星数据交换和应用会议情况汇报

第10次“亚太卫星数据交换和应用会议（APSDEU）”2010年2月17～19日在墨尔本澳大利亚气象局召开。美国NOAA／NESDIS／NWS、欧洲卫星组织（EUMETSAT）、日本JAM／JAXA,韩国、澳大利亚、加拿大气象局,以及WMO／WIS代表出席。中国气象局综合观测司赵均壮、卫星气象中心罗东风、咸迪参加会议,并做了关于风云卫星系统现状和发展计划报告,     

GPM反演降水数据IMERG在浙江省的适用性研究

【目的】为了研究全球降水测量计划（GPM）综合多卫星检索降水产品（IMERG）在浙江省的适用性。【方法】以浙江省为研究区域,基于浙江省自动观测站降水数据,利用相关系数、均方根误差、相对偏差、分类指数统计法分别从年尺度、季尺度、月尺度、日尺度以及小时尺度GPM在浙江省的适用性。【结果】（1）春、秋、冬季的GPM和自动站对应效果远好于夏季,月尺度、日尺度、小时尺度下GPM和自动站降水数据对应效果较好,但整体上存在高值区略低估、低值区略高估现象;（2）年尺度与季尺度下GPM与自动站降水平均值的变化趋势一致,但GPM降水平均值较高,其中秋季表现最好;（3）年、月、日3个尺度下,尺度越精细化,相关系数越高、相对偏差越小,均方根误差越小;小时、日、月3个尺度下,降水阈值越低,产品尺度越粗糙,估测能力越高;降水阈值越低,产品尺度越精细,误报降水的比例越低;降水阈值越低,综合探测能力越高;（4）在小时尺度下,在0.5~1 mm·h-1区间,GPM虽然对降水事件略有高估,但拟合效果较好。【结论】综合来看,GPM日尺度降水数据产品精度在浙江省有较大应用潜力。     

GPM日降水产品在中国大陆的准确性评估

以中国2423个地面气象站点的降水传感器观测数据为基准,采用定量统计指标（相关系数R、均方根误差RMSE、平均绝对误差MAE、相对误差RE）以及分类统计指标（探测率POD、误报率FAR、虚报漏报率Bias、风险评分ETS）,从不同空间尺度、不同时间尺度和不同降水强度三个维度,分析了GPM降水产品的观测准确性,以探究GPM卫星降水产品在中国大陆的适用性。结果表明：从不同空间尺度特征看,GPM降水在全国范围均呈现较高的观测准确性,72%的站点R值超过0.7,在华东地区最好,西北区相对较差;全国大部分区域都为正的相对误差,各区RE集中分布在0～20%。不同高程带内的准确性显示,GPM产品对降水的高估情况在低海拔（＜2000 m）、高海拔（＞4000 m）地区较为明显,在中海拔地区（2000~4000 m）GPM降水数据适用性相对较好。从不同时间尺度特征看,GPM降水产品与降水传感器实测降水年总量分布上较为一致,两者的R为0.75,但在量值上存在一定程度的偏差,RMSE为6.15 mm·d-1。从逐月结果看,GPM降水产品与地面降水传感器的一致性在1—10月表现较好,R均在0.7以上,11、12月略低,夏季误差值比冬季大。从不同降水强度特征看,POD随着降水强度的增加而降低,GPM降水产品对“中雨”强度降水事件的整体探测能力较优,而在“小雨”和“暴雨”的探测能力稍弱。     

第22届GEWEX-GRP年会在日本东京举行

2011年8月30日—9月2日,"全球能量与水循环试验"(GEWEX)国际计划"辐射工作组"(GEWEXRadiation Panel,简称GRP)第22届年会在日本东京举行。来自世界各国的近40位学者与会,其中包括GRP的14位国际委员、GRP下属的各工作组主席,以及来自日本有关大学和"宇宙空间开发研究机构"(JAXA)的专家学者。     

精细化评估GPM/IMERG产品对台风“妮坦”降水的观测精度

采用地面加密雨量计观测资料，以1 h、3 h、6 h、12 h和24 h等多个时间尺度分别评估了全球降水观测GPM （Global Precipitation Measurement）计划降水产品IMERG （Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM）对台风"妮妲"降水中小雨、中雨、大雨和暴雨等不同量级降水的估计能力，主要结论如下：（1）降水累积时长会影响IMERG降水产品的估计精度。随着降水累计时长的增加，IMERG与地面雨量计观测结果的一致性加大，相对偏差和偏差的随机性均减小；（2）降水累计时长1 h时，IMERG对不同量级降水的观测精度均存在较大偏差；（3） IMERG降水产品会高估小雨时地面雨量计的降水量，且低估小雨事件发生的概率，对于小雨等级降水的观测能力还有待提高；（4） IMERG能较好地观测到暴雨降水的空间分布区域，但对暴雨的估计量级会明显偏低。     

基于GPM卫星探测的夏季高原涡降水结构特征

利用GPM卫星的双频反演产品DPR＿MS和ERA5再分析数据,对2016～2020年夏季青藏高原上空能被GPM卫星探测到的32例高原涡降水特征进行研究。结果表明：（1）高原涡在高原上降水强度偏小,绝大部分低于2 mm/h,雨顶高度主要在6～9 km。降水类型以深厚弱对流为主（占59.64%）,其次是浅薄降水（占40.35%）,深厚强对流极少。（2）高原西部降水涡绝大多数为深厚弱对流、平均雨顶高度明显高于东部涡,但东、西部涡的平均降水强度没有明显差异。浅薄降水频次呈“东高西低、北高南低”的空间分布特征,深厚弱对流降水则相反。（3）深厚弱对流降水受高原涡强上升运动影响显著,在6.5～7.5 km高度有大量有效半径为1.1 mm的雨滴粒子堆积,近地面较强降水（7 mm/h）的雨滴破碎过程明显。浅薄降水的反射率因子在各个高度持续增大,其地面降水主要由雨滴粒子碰并形成,地表雨强受雨滴浓度影响明显。     

参加第14届RMDCN运行委员会（ROC）会议和指导组（RSG）会议总结

第14届区域气象资料通信网（RMDCN）运行委员会（ROC）和指导组（RSG）会议于2008年6月3～6日在奥地利首都维也纳召开。会议由RMDCN成员国和中国、日本、印度等RMDCN参加国技术人员参加,WMO也派员参加了两个会议。国家气象信息中心郎洪亮参加了此次会议。     

高分辨率卫星对“21·7”河南特大暴雨监测能力分析

2021年7月20日河南中北部突降暴雨,造成至少302人遇难,这类极端降水事件会对社会经济发展和人类生产、生活造成较大的影响,因此,准确监测这类暴雨事件至关重要。采用定性和定量方法综合评定了主流的10种高分辨率卫星降水产品（CMORPH-Raw、CMORPH-RT、PERSIANN-CCS、GPM IMERG-Early、GPM IMERG-Late、GSMaP-Now、GSMaP-NRT、FY-2F、FY-2G和FY-2H）在本次极端暴雨事件中的适用性,并分析了这10种产品对不同级别降水的监测能力。结果表明,这10种卫星降水产品均可以较为准确地再现出暴雨中心位于河南中北部的空间分布特征,但是所有卫星降水产品均较大程度低估了暴雨中心的降水量。随着降水等级的升高,各类卫星降水产品的命中率下降,TS评分降低,误报率升高。CMORPH-RT 对于暴雨量的捕捉能力强于CMORPH-Raw,且对暴雨过程的捕捉能力也更强;GPM IMERG-Late的准确度较GPM IMERG-Early有较大提高;相比于GSMaP-Now降水产品,GSMaP-NRT的准确度较高;PERSIANN-CCS和FY-2F的效果较差,不能捕捉此次极端暴雨事件。对本次暴雨事件而言,CMORPH-RT的效果最好,可以准确捕捉暴雨中心而且量值也与观测最为接近;融合红外和被动微波信息的卫星降水效果优于仅使用红外信息的降水产品,而且卫星反演算法和融合被动微波数据的多少对卫星降水的准确度有较大影响。      

参加RARS及IGDDS第2次工作组会议总结

RARS（区域ATOVS转发服务）及IGDDS（综合全球数据分发服务）第2次_T作组会议于2008年5月20～22日在瑞士日内瓦WMO总部举行。来自澳大利亚、日本、智利、巴西、阿根廷、中国、俄罗斯、EUMETSAT、NOAA、ECMWF及WMO相关项目秘书处的专家参加了会议。国家气象信息中心副主任周林和国家卫星气象中心研究员刘健代表中国气象局（CMA）参加了本次会议。     

美国年代际气候变率研讨会简介

2005年10月16～20日在美国弗吉尼亚州埃尔利中心召开了年代际气候变率研讨会。这个会议由美国CLIVAR/WCRP/IPCC办公室联合NOAA、NASA、NSF等单位共同举办。与会代表共约40位科学家，多数来自美国，少数代表来自德国、英国、中国和日本。会议由美国地球系统变化研究中心(CRCES)承办。     

GPM IMERG和ERA5降水数据精度在云南复杂地形区域的评估检验

为评估和对比GPM IMERG、ERA5降水数据在云南的适用性,利用2014年4月至2018年6月的地面气象观测数据、GPM IMERG卫星遥感降水产品和ERA5再分析降水数据,采用定量和分类评分7项指标评估GPM IMERG和ERA5日降水产品在云南的适用性.结果表明:2种数据存在小雨日雨量高估,中雨及以上量级雨日雨...     

赴日本参加国际遥感会议总结

应日本千叶大学环境遥感中心高村民雄教授的邀请,孙俊英于2009年12月14～17日赴日本千叶大学参加第15届环境遥感中心国际遥感会议（The15thCERESInternationalSymposiumonRemoteSensing）会议。     

参加区域气象数据通信网（RMDCN）技术大会总结

1会议概况和背景 2010年2月25～26日,ECMWF（欧洲中期天气预报中心）在英国里丁组织召开了RMDCN（区域气象数据通信网）技术大会。来自中国、德国、日本、英国等16个国家和WMO、EU—METSAT（欧洲气象卫星组织）、EC—MWF3个组织的33位代表参加了会议。     

2014年7月5日那曲一次对流降水的数值模拟及组织过程分析

基于全球降水观测计划（GPM）资料和风云卫星（FY-2E）云顶亮温资料,利用WRF模式,对2014年7月5日那曲地区一次对流降水过程进行数值模拟,并对影响其对流组织过程的关键物理机制进行了诊断分析。结果表明：（1）对流初始阶段,受午后不均匀加热影响,那曲附近形成了高相当位温和高有效位能区,并在那曲西北侧和北侧触发出初始对流。（2）触发的西北侧对流带与北侧对流合并,同时那曲附近的垂直风切变促进了对流系统的组织化发展和加强,成熟对流的上升气流也反过来增大垂直风切变强度,进一步维持和加强对流。（3）对流成熟期末期,对流降水形成的冷池出流强度与垂直风切变强度失衡,导致组织化程度减弱,对流消散。     

研究发现海洋暖流是南极冰雪融化的主要原因

欧盟研发框架计划资助,由荷兰、英国和美国科学家组成的研究团队,利用美国宇航局（NASA）ICESat南极观测卫星提供的数据,通过计算机模拟系统的研究分析,得出3点主要结论：（1）海洋暖流的接触是造成南极冰盖和南极冰架（Ice Shelves）下部融化的主要原因;（2）暖热大气是造成南极表面冰雪融化的主要原因;（3）海洋暖流融化大大高于暖热空气融化,因此是南极冰雪融化的最主要原因。     

GPM卫星探测新疆区域降雪敏感性及云结构特征研究

目前人们对新疆干旱区降雪云结构特征的认知仍有限。利用2014—2021年GPM（global precipitation measurement）卫星搭载的测雨雷达DPR（dual-frequency precipitation radar）和微波成像仪GMI（GPM microwave imager）观测资料,对比了DPR不同产品对新疆区域降雪的敏感性及三类降雪云（深厚、浅薄和近地表）的宏微观特性差异,利用等频率高度统计方法,分析了四次新疆不同下垫面降雪云结构特征。结果表明：浅薄降雪云出现频率超过60%,而深厚降雪云对降雪量的贡献最大,三类云的液水路径（LWP）和冰水路径（IWP）集中在80~450 g·m-2和100~380 g·m-2,回波顶高、LWP、IWP与近地表降水率总体上呈正相关;四次典型降雪系统分别发生在阿勒泰山区（A个例）、伊犁河谷（B个例）、古尔班通古特沙漠腹地（C个例）及昆仑山北麓戈壁地区（D个例）,其中A、B个例主要为冰云,C、D个例多为冰水混合云,在GMI中166 GHz高频通道对降雪的敏感性较好,亮温分布在200～275 K;雷达反射率因子（Z）集中在16～25 dBz,对应高度为 0.75～4.65 km,A、B和D个例云团存在“左倾”结构,Z集中在云体中上部,属于发展阶段,C个例的Z主要位于云体下部,云团处于成熟阶段。质量加权平均直径（Dm）和粒子数浓度（dBNw）在1.00~1.22 mm和33~35产生的降雪量较大,降雪强度不仅与冰晶和过冷水粒子大小有关,还受到粒子数浓度的影响。研究成果对提升新疆地区降雪监测水平,深入认识该地区降雪形成机制及评估复杂地形条件下人工增雨（雪）潜力等具有积极意义。     

台风“温比亚”影响山东期间GPM资料的降水分析

为研究GPM（Global Precipitation Measurement）资料对台风雨带降水结构的探测能力,利用GPM卫星资料、地基雷达资料和地面降水实况对2018 年第18号台风“温比亚”影响山东期间的降水结构进行分析。结果表明：台风螺旋雨带造成的降水远大于台风外围云系产生的降水;台风螺旋雨带的雨顶高度大于外围云系的雨顶高度,基本在7 km以上,最大雨顶高度达到15 km;台风螺旋雨带及其外围云系都以层云和对流云降水为主,其中螺旋雨带中对流云降水所占比例高于外围云系,对流云的平均降水率是层云的3倍左右,对流云降水对应近地面降水率和雨顶高度的大值区;台风螺旋雨带的降水柱与外围云系中的降水柱相比,具有数量多、密度大、高度高的特点,这与台风螺旋雨带中对流发展旺盛有关;2A DPR数据产品对降水估测具有较好的指示意义。研究结果为用GPM产品估测降水结构提供了参考依据。     

GPM卫星降水数据在广东的适用性分析

为评估全球降水观测(GPM)卫星降水数据在广东地区的适用性，利用广东省86个国家地面站点实测降水数据，选用5个评价指标从降水误差、季节平均降水量等方面进行精度验证。结果表明：(1)GPM卫星降水数据与站点实测数据相关性随时间尺度增加呈递增趋势，探测能力在月尺度上表现较好。(2)GPM卫星降水数据在季节尺度上对平均降水量有一定的表征能力，但季节间有明显差异，在夏季表现较差。(3) GPM降水数据受气候、地理位置和地形等因素影响较大，降水精度易受影响。