流域尺度全球降水数据产品的相互比较

鉴于国家、大陆和全球尺度降水数据集之间的差异性方面的研究较多而很少考虑河流流域尺度上数据集的可靠性,采用最大/最小差异百分比法和TFPM-MK趋势分析法研究评估了12种广泛应用的降水数据集在全球6292个流域中降水估计和变化趋势等方面之间的差异。结果表明,降水数据集之间存在较大差异,数据集之间的年平均降水量差异超过500 mm/a的流域共有2469个,占地面积达4419.6×10^(4)km^(2),主要分布在格陵兰岛、非洲、大洋洲和西亚。现有数据产品不能对所有流域的降水趋势达成一致,难以为确保流域内的水利发电、生活供水、防洪和抗旱等方面有效政策的制定和实施提供合理的科学依据。

全球降水与区域性季风降水相关分析

文章回顾了重建的全球月降水量资料的历史与资料的特点。将Hulme ,GHCN ,CMAPandPREC/L的月降水资料中的印度季风雨 ,西非季风雨及我国长江中下游夏季及年降水量时间序列进行了比较。结果表明 。

全球降水观测卫星用复合材料燃料箱

介绍了全球降水量观测气象卫星的重要结构部件——复合材料燃料箱。这种复合材料燃料箱在返回阶段可烧毁,从而避免产生太空垃圾,降低了对人类和环境的损害。阐述了可消亡的复合材料燃料箱的设计要求,然后从构成燃料箱的铝推进剂管理装置、内衬、压力容器等各部构件结构方面,重点综述了纤维缠绕箱体和裙的预浸料铺放工艺及各部分的连接。最后认为国外研发的复合材料可烧毁燃料箱有巨大的应用前景和太空环保意义。

全球降水观测计划IMERG降水数据在陕西省的适用性评估及时空变化特征分析

针对气象站点观测数据无法获取大范围区域降水量的情况,选取2015—2019年全球降水观测计划IMERG月降水数据分析近年来陕西省降水情况,同时利用气象站点实测降水数据来验证卫星降水数据在陕西省不同时间尺度上的适用性,并在此基础上分析陕西省降水时空分布特征。结果表明,在年、季、月等不同时间尺度上,IMERG降水数据与气象站点观测数据的相关性和一致性较好,年尺度存在一定程度的高估,季尺度和月尺度二者偏差较小,总体上IMERG降水数据可以真实地反映陕西省的降水情况;2015—2019年陕西省降水量总体呈增长趋势,但趋势不显著,在空间分布上呈现出南多北少的特征。

第2次全球降水观测计划（GPM）亚洲工作组会议简介

第2次全球降水观测计划（GPM）亚洲工作组会议2008年6月2～4日在日本滨松市举行。会议由日本宇宙和航空局（JAXA）及美国航空航天局（NASA）主办，参会人员是JAXA和NASA的GPM项目经理等管理人员，以及日本和东南亚国家的科研人员。

1948—2000年ENSO事件与全球陆地年降水量的关系

用最新创建的全球陆地月降水资料 (PREC/ L) ,研究了 194 8— 2 0 0 0年期间的 ENSO事件与全球陆地年降水量的关系。对合成分析的结果进行了蒙特卡罗模拟检验。结果表明 ,暖事件年全球陆地年降水量大范围减少。显著地区是 :赤道西太平洋区、中国华北、赤道中美洲区、孟加拉湾北部及尼泊尔、东澳大利亚区、印度西部及巴基斯坦南部、勒拿河以东地区、西欧及南极的威尔克斯等区域。在暖事件年 ,陆地年降水量增加地区不多 ,主要是南美的智利和阿根廷、东非索马里、肯尼亚和坦桑尼亚、中东的土耳其、伊拉克及伊朗、北非的利比亚和阿尔及利亚、西南非的纳米比亚及非洲南部的博茨瓦纳和津巴布韦。统计检验表明 ,暖事件年全球陆地年降水量减少面积比降水量增加面积要大 ,而且更为显著。研究还指出 ,ENSO的年代际变化对上述地区降水的年代际变化影响不明显。但是 ,80年代以后的暖事件对东澳大利亚干旱、中国华北干旱的影响比 80年代前的影响要大。

全球降水氢氧同位素研究进展

该文对全球降水同位素研究进展和成果进行综合概述 ,并结合我国降水同位素组成的监测资料及时空分布规律加以系统分析 ,为环境同位素应用于海洋学、水文气象学、气候学、水文地质学提供了基础数据和理论依据。

全球变暖与旱涝事件

进入21世纪以来的20来年,全球变暖更加显著[1],随着全球变暖,观测到的各地发生旱涝的情况与未来预估的变化趋势,是政策制定者和公众关心的问题,本文简述最新的研究进展[2]。1全球降水与旱涝在分析全球降水量时,最关注的是旱涝事件。主要包括以下内容。

1948～2001年全球陆地12～2月降水旱涝长期变化

本文利用 194 8～ 2 0 0 1全球陆地月降水资料 (PREC/L) ,研究了全球、北、南半球及欧亚、非洲、澳洲、北美、南美和南极大陆 6个大尺度区域 12～ 2月的降水趋势变化及旱涝气候变化。结果表明 :全球、南、北半球的 12～ 2月的陆面降水有明显的年代际变化 ,全球 12～ 2月降水量从 1975年开始有明显的下降趋势 ,回归系数约为 - 0 .0 17mm/a。北半球有明显的降水减少 ,约为 - 0 .0 2 8mm/a ,南半球 12～ 2月降水表现为极微弱的下降趋势 ,且在统计上是不显著的。划分出了全球、南北半球、全球 6个大尺度区域 12～ 2月旱涝年 ,指出全球及北、南半球12～ 2月的旱涝有明显的年代际变化。 70年代中期以前是全球洪涝多发期 ,80年代到 90年代为全球干旱多发期。北半球旱涝特征与全球特征相近 ,南、北半球12～ 2月的旱涝没有明显的联系。 12～ 2月大尺度区域中 :欧亚大陆、北美洲、南极大陆旱涝年的分布有明显的年代际特征 ,并指出全球大部分地区的旱涝年降水量有显著的差异。 6个大尺度区域 12～ 2月的降水相关关系中 ,欧亚大陆和非洲大陆的相关系数最高 ,为 - 0 .35 ,北美大陆与欧亚大陆 ,南美洲和澳洲的 12～ 2月降水也有较高的相关关系。

1948～2001年全球陆地9～11月降水的长期变化

本文用 Chen等 (2 0 0 1)最新创建的全球陆地月降水资料 (PREC/ L) ,计算了 194 8～ 2 0 0 1年全球 9～ 11月陆地降水量趋势变化。结果表明 ,在 194 8～2 0 0 1年 ,全球 9～ 11月的降水量场有明显的趋势变化 ,全球大约 2 / 3左右的陆地 9～ 11月降水量是负趋势 ,明显减少的区域是 :热带非洲 ,俄罗斯西北部 ,中国东部 ,南亚及东南亚 ,南极的威尔克斯地 ,格陵兰北部 ,等六个地区。全球仅 1/ 3左右的陆地 9～ 11月降水量是正趋势 ,降水量增加的地区是 :加拿大北部 ,墨西哥北部及美国西南部 ,南美的阿根廷 ,非洲南部的南非、博茨瓦纳南部 ,等四个地区。正负趋势面积的差异在统计上是显著的。本文还研究了 36个纬度带 9～ 11月平均降水量的趋势系数 ,指出全球共有 8个纬圈的 9～ 11月降水量的趋势变化达到 0 .0 5信度的显著性 ,初步讨论了全球 9～

1948-2003年全球陆地年降水量变化特征

研究了1948-2003年全球陆地年降水量的长期变化。研究表明,全球陆地降水量在近56年内平均减少为0．43 mm／a。全球陆地降水量的第一经验正交函数(EOF-1)解释了97．9％的总方差, 它的空间分布与全球年降水量的空间平均图非常相似,EOF-1的时间系数表现为明显的负趋势,趋势系数为一0．37,达到0．0l的显著性,表明全球年降水量明显减少了。此外,研究了全球陆地季、月降水场变化的近期特征,计算了全球36个纬度带平均年降水量的长期趋势,指出有12个纬圈的年平均降水量趋势达到0．05的信度的显著性,其中只有1个纬度带(75°N-80°N)是正趋势。

全球陆地降水初步分析

英国东安哥拉大学气候研究中心(CRU)Hulme博士最新的1900-1998年的全球降水量资料是目前年代最长的,对此格点资料进行了较全面的分析,指出季风区是降水变化率最大的地方,还给出了从该资料中读取全球几个著名的季风区降水量的方法;指出了所读资料的可靠程度;计算与分析了近百年全球陆面1月、7月降水序列,指出7月份降水无明显趋势,1月份降水有弱的上升趋势,序列中存在明显的2～7a、13a和20a左右的周期,为进一步使用该资料提供依据.

一种星载降水测量雷达和地基天气雷达的频率修正方法

通过结合全球降水测量卫星(GPM)反演算法中用到的0℃层亮带模型以及米散射计算,生成了固态、液态以及混合相态3种降水情况下的散射函数查算表;通过与GPM实测数据的对比,验证了查算表的精度,表明散射计算的最大偏差小于0.5 dB。基于该查算表,完成了星载Ku波段雷达到S波段雷达的频率修正。对散射函数的分析表明:Ku波段到S波段的频率修正取决于相态以及谱参数(D_(m))。其中,液态降水的频率修正量以负为主,最大不超过-3 dB。混合相态降水的频率修正量随着0℃层亮带高度的不同差异非常明显。固态降水的频率修正在不存在0℃层亮带时均为正,存在0℃层亮带时则随着温度的变化而显著变化。该方法可用于实现星、地不同波段雷达之间的频率修正,为星载雷达探测精度的一致性检验提供有效支撑。

FGOALS-f3-L全球陆地降水气候变率评估:GMMIP与historical试验的比较

全球降水对人们生产生活和经济发展都至关重要。因此,评估模式对降水的模拟能力至关重要。近期大气物理研究所发布了两套CMIP6试验数据,结合GPCC降水资料,本文评估了两组试验对1900-2014年全球陆地降水以及各半球夏季降水模拟性能。结果表明,无论是年际尺度还是长期趋势的模拟,GMMIP试验均表现出更好的模拟性能。考虑到两组试验设计的角度和海温对年际降水的重要影响,本文探讨了全球海温异常尤其是ENSO事件对全球降水和各半球夏季降水的重要性。结果表明,赤道太平洋地区海温对降水模拟影响显著,其影响主要集中在中低纬地区。这对降水模拟的改进有很大帮助。

多种特征因子结合GBDT的降水数据降尺度方法研究

结合增强型植被指数(EVI)、大气可降水量(PWV)、地表温度(LST)、坡度(Slope)、坡向(Aspect)、海拔(Altitude)及经纬度(LON,LAT)提出了一种基于机器学习算法结合站点数据校正的降尺度框架.分析了前馈神经网络(FNN)、随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)在长江流域GPM IMERG数据空间降尺度过程中的鲁棒性差异;考虑了2001—2019年不同季节植被对降水降尺度结果的时滞效应;探究了降尺度数据对GPM的校正效果与降水量的关系.通过站点实测数据对模拟结果进行精度分析,结果表明:3种降尺度结果在得到1km空间分辨率降水数据的同时,也不同程度提高了数据的精度.其中,GBDT模拟结果对降水细节特征表达更明显,可以很好地反应降水的空间异质性.并且它在年、季时间尺度上模拟的结果在各研究区内的精度均为最优(年R^(2)=0.748~0.958,季R^(2)=0.518~0.909),有更好的降水捕获能力和更强的模型鲁棒性;春冬季植被的滞后性对GPM降尺度结果的响应最为敏感,最佳滞后期分别为1个月和2个月,夏秋季时滞效应不明显,基本无滞后期;降尺度数据相比原始数据提高的R^(2)与降水量呈正相关,相关系数达到0.630~0.844.

基于MGWR模型的黄河流域GPM卫星降水数据降尺度研究

黄河流域地域广阔,但气象站点分布较少,导致气象资料短缺。卫星降水可以作为气象站点观测的重要补充,但其空间分辨率有限,导致其在区域研究中作用有限。以黄河流域作为研究区域,针对全球降水观测计划(GPM)卫星降水产品,以2002、2012年和2020年降水数据作为干旱年、标准年以及湿润年3个典型气候年份,在综合考虑归一化植被指数(NDVI)、数字高程模型(DEM)、坡度(Slope)、地表温度(LST)和风速(WDS)多种反映降水量空间分布特征的影响因子及其空间非平稳性特征的基础上,采用地理加权回归(GWR)模型、混合地理加权回归(MGWR)模型2种降尺度方法,得到了黄河流域1 km空间分辨率的降尺度降水数据,并进一步通过地面气象站点数据对降尺度结果进行验证。结果表明:(1)GPM年降水数据与地面气象站点观测数据在2002、2012年和2020年的黄河流域地区具有较高的相关性。(2)经MGWR模型降尺度的降水数据空间分辨率得到了显著提高,且在降水变化的空间细节表达方面较GWR模型更优。(3)在3个典型气候年份中,MGWR模型在降水量标准年中相对于GWR模型具有更高的准确性。研究结果能够为相关区域范围的降水降尺度研究提供宏观参考与借鉴,促进区域气候水文研究。

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。

全球降水中氢氧稳定同位素GCM模拟空间分布的比较

利用大气环流模式模拟降水中氢氧稳定同位素可以深入了解水循环过程中水稳定同位素的迁移变化规律并弥补实测数据在空间和时间方面的不连续性。利用10个引入水稳定同位素循环的GCM(General Circulation Models)模拟数据,分析了全球降水中稳定同位素效应的空间分布特征,对不同模式的模拟结果之间以及模拟结果与全球降水同位素监测网络(GNIP)的实际监测结果之间进行了比较,旨在对稳定同位素大气环流模式模拟结果的有效性进行评价,改善对水循环中水稳定同位素效应的理解和认识。结果显示,在δ^(18)O的全球空间分布模拟方面,iso GSM,ECHAM4,LMDZ4和Had AM3模拟效果较佳;在δ^(18)O的季节差的空间分布模拟方面各模式模拟效果总体较好,仅Had AM3模拟效果稍差;在δ^(18)O与气温相关关系的空间分布模拟方面,iso GSM,GISS E-F,ECHAM4,GISS E-N和LMDZ4模拟结果与实测较匹配;在δ^(18)O与降水量相关关系的空间分布模拟方面LMDZ4,iso GSM,GISS E-F,ECHAM4和MUGCM模拟能力较强;在全球大气降水线模拟方面GISS E-F,iso GSM和GISS E-N优势明显。

全球降水观测站覆盖率：不到足球场的一半

一项由美国、德国、英困和加拿大学者合作开展的研究，分析了全球地面雨量站的分布情况，他们用到达最近雨量站的距离地图，表示了全球参与全球交换的GTS雨量站（左上）和实时交换较差的GPCC（全球降水气候中心）雨量站（左下）的全球覆盖情况，指出全球雨量站的覆盖情况，还不及全球足球场覆盖率的一半。

1948—2001年全球陆地春季降水长期变化的时空特征

利用全球陆地月降水资料(PREC/L)中3个月的资料,研究了1948—2001年全球陆地3—5月降水长期变化的时空特征。结果表明,1948—2001年,全球3—5月的降水量以负趋势为主要变化特征,明显减少的区域是:热带非洲、亚洲中西部、中国中东部、俄罗斯东部、南极的恩德比地和威尔克斯地等9个地区;降水量增加的区域是:俄罗斯西北部、美国西北部、加拿大西南部、南美洲南部、加拿大北部等7个地区。还研究了35个纬圈3—5月平均降水量的趋势系数。在分析全球季节降水量与ENSO的关系中,指出春季是春夏秋三季中最不显著的。