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分析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)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。

北京奥运期间多模式降水检验及集成试验

应用2008年奥运期间(6—10月)所使用的多种中尺度数值预报业务运行模式GRAPES_MESO15km(GRAPES)、华北中尺度模式(MM5)和北京区域气象中心的快速更新循环同化预报系统(RUC),对北京市24小时定量降水预报产品采用多个统计量进行了较详细的统计检验,并应用多元回归方法对多种模式的降水预报产品进行了集成试验。检验结果表明:GRAPES_MESO15km模式对奥运期间北京市晴雨及小雨预报具有较好的预报能力,而RUC产品对中雨及以上量级的降水预报则表现出较好的预报效果,这对今后北京市精细化降水预报具有一定参考价值。

多源降雨数据融合及其水文应用研究进展

降水作为水文循环中最活跃的因子和导致洪水灾害最常见的因素,其数据精度对于洪水预报和防洪减灾具有重要意义。雨量站、雷达和卫星遥感产品是获取降水量资料的3个重要来源。单一来源的降水数据不确定性较大,因此多源降雨数据融合技术得到了广泛的应用。本文总结了降雨资料的来源,介绍了多卫星降水集成以及客观分析法、地质统计学法、最优插值法、尺度递归估计法和贝叶斯模型平均法5种常用的多源降雨数据融合方法。本文还介绍了一些主流的国际和国内的多源降雨融合产品和融合降水数据在水文研究中的应用,最后对未来多源降雨数据融合及其在水文研究中的应用进行了展望。

国家级多源融合降水产品在云南的适用性评估

基于2018~2020年云南省126个国家地面观测站逐小时降水资料,客观定量评估了国家气象信息中心研发的CMPAS二源融合和三源融合逐小时网格降水产品在云南地区的适用性。结果表明:两套融合降水产品均能较好地反映云南区域小时降水的时空变化特征,但都低估了实际降水量;三源融合降水产品在云南的适用性更强,对0.1~1.9mm量级的小时降水量预估偏大,且离散性较高,但随着实况降水量的增加,平均误差呈负值,降水量预估值偏小;三源融合降水产品能准确抓住云南省的过程性降水,在短时强降水导致滑坡泥石流的监测中具有一定优势。

降水量季节分配对克氏针茅草原群落初级生产力的影响

本文根据克氏针茅草原群落初级生产力连续１４年的定位观测资料，分析了降水量及其季节分配对群落初级生产力年度波动的影响，并应用积分回归模型，计算出１～８月各旬降水量对群落初级生产力的影响系数。结果表明：降水量的年度变化及其季节分配直接导致了克氏针茅草原群落初级生产力的年度波动；１月上旬至４月上旬及６月下旬至８月下旬的旬降水量对群落初级生产力均具有正效应，是植物对水分需求的两个关键时期。其中，１月上旬至４月上旬的正效应大于６月下旬至８月下旬。说明早期的水分条件对多年生植物的越冬、返青和生长发育极为重要；而４月中旬至６月中旬的旬降水量则相反，表现为负效应，这是植物同干旱环境长期协同进化的结果。这期间较少的降水有利于植物根系的生长和贮藏营养物质的积累，为植物进入速生期做物质和能量的准备；同时，降水量对植物群落初级生产力的影响具有放大效应。

GPM降水产品评估研究综述

从IMERG、DPR和水文模拟3方面综述了GPM降水产品的评估工作。GPM降水产品在复杂地形和高海拔地区均表现不佳,甚至出现不可靠的情况,还存在明显的季节差异性,主要表现为夏秋两季的表现较好,春冬两季表现相对较差。指出GPM对微量降水、固态降水和极端降水的观测还需进一步的完善,未来的卫星降水评估工作应从传感器层面上展开。

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。

多种降水融合产品对“苏迪罗”台风的监测效果对比

为对比CMOPRH多卫星集成降水产品与EMSIP多卫星集成降水产品以及中国地面与CMORPH卫星二源融合降水产品、中国地面与FY-2卫星二源融合降水产品以及中国地面卫星雷达三源融合降水产品对强天气降水过程的监测能力,以2015年第十三号台风"苏迪罗"为例,利用2426个国家级自动站降水数据进行空间对比和统计评估。研究结果表明,5套产品均能清晰表现台风结构;多卫星集成降水产品对不同类型的降水的预估效果不同;在降水关键区内多源融合降水产品较多卫星集成降水产品更为准确;多源融合产品降水误差均比多卫星集成降水产品小一个量级;三源融合降水产品对台风降水监测效果较好,降水平均偏差为(-0.0177 mm/h,-0.4134 mm/d),日降水相关性为0.9593。

草酸钐沉淀装置的设计与应用

针对目前草酸钐沉淀制备步骤繁琐、使用设备种类繁多、生产效率低等问题,设计出一种结构新颖、可一体化操作的新型草酸钐沉淀装置。装置设有底座、箱体、搅拌槽、振动电机、出料口等结构,该结构的组合与协调形成了一体化高效生产设备,在制备过程中能有效减少设备的使用,省略中间多次转移的步骤,有效提高了生产效率。经X-射线衍射测试结果表明,采用该装置制备得到的草酸钐产品结晶效果好,纯度较高。