發(fā)布時(shí)間：2021-02-20 13:03

　　以地面雨量站的觀測數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn),采用連續(xù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)（相關(guān)系數(shù)R、均方根誤差RMSE、偏差率β、變化率γ、綜合評價(jià)指標(biāo)KGE’）以及分類統(tǒng)計(jì)指標(biāo)（命中率POD、誤報(bào)率FAR、臨界成功指數(shù)CSI）,在不同時(shí)間尺度（1,3,6,12和24 h）,基于不同降水強(qiáng)度（小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨）范圍,綜合評價(jià)了3種衛(wèi)星降水產(chǎn)品（CMORPH CRT,TMPA TRMM 3B42和GPM IMERG）在太行山區(qū)的適用性。結(jié)果表明:在精度表現(xiàn)上,當(dāng)降水累積到3 h之后,各產(chǎn)品的精度表現(xiàn)逐漸平穩(wěn),KGE’值基本保持不變,但總體精度較低。在降水探測表現(xiàn)上,3種產(chǎn)品的POD隨時(shí)間積累而升高,波動(dòng)范圍在0. 5～0. 8,CRT和3B42產(chǎn)品的FAR隨時(shí)間的累積而下降,波動(dòng)范圍在0. 5～0. 75。在不同降水強(qiáng)度范圍的進(jìn)行精度分析,發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星觀測降水和地面實(shí)際降水呈弱相關(guān)（R<0. 4）,RMSE隨雨強(qiáng)的增大而增大,POD隨雨強(qiáng)的增大而減少,范圍大致在0. 4～0. 65,FAR隨雨強(qiáng)的增大而升高,范圍大致在0. 6～0. 85。IMERG產(chǎn)品在各時(shí)間尺度下都低估了<0. 1 mm降水事件,而... 

【文章來源】：高原氣象. 2020,39(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

太行山區(qū)地形和雨量站分布

圖2顯示了衛(wèi)星降水產(chǎn)品在不同時(shí)間尺度下的精度表現(xiàn)，可見CRT和IMERG產(chǎn)品與地面觀測值的線性相關(guān)程度在1 h上最低[圖2(a)],R值中位數(shù)分別為0.12和0.61。3B42產(chǎn)品則表現(xiàn)出在3 h上與地面觀測值的相關(guān)性最低，R值中位數(shù)為0.39。IMERG產(chǎn)品數(shù)據(jù)與地面觀測數(shù)據(jù)顯示出了最優(yōu)的線性相關(guān)，并在降水累積到3 h以后R值波動(dòng)范圍穩(wěn)定，CRT和3B42產(chǎn)品的相關(guān)系數(shù)也表現(xiàn)出了相似的變化特征。各產(chǎn)品的RMSE均表現(xiàn)出隨著時(shí)間的累積而增大，且IMERG產(chǎn)品的RMSE在各時(shí)間尺度上均最大。CRT和IMERG產(chǎn)品高估了實(shí)際降水（β>1），而3B42產(chǎn)品要低估（β<1）實(shí)際降水，并且所有產(chǎn)品都低估了實(shí)際觀測降水的變化情況（γ<1）的變化[圖2(d）]。KGE"作為R，β，γ的集成綜合評價(jià)指標(biāo)，能更為概括性的反映衛(wèi)星降水產(chǎn)品的精度表現(xiàn)，由圖2(e）可知，除CRT產(chǎn)品在1 h上表現(xiàn)較差，其他產(chǎn)品在各時(shí)間尺度上的KGE"值基本保持不變，但總體表現(xiàn)不佳。衛(wèi)星降水產(chǎn)品在不同時(shí)間尺度的降水探測能力各有不同[圖2(f)～(h）]。POD隨時(shí)間的積累逐漸升高，F(xiàn)AR在3 h以后基本保持不變。結(jié)合POD和FAR可以計(jì)算CSI得分，CRT和3B42產(chǎn)品的CSI隨著時(shí)間積累而增加，由此可見，降水累積影響了衛(wèi)星產(chǎn)品POD從而造成了不同時(shí)間尺度上產(chǎn)品探測表現(xiàn)的差異�；诰群吞綔y能力的評價(jià)結(jié)果，衛(wèi)星降水產(chǎn)品表現(xiàn)和時(shí)間尺度的最優(yōu)契合節(jié)點(diǎn)應(yīng)該在6 h左右，在該時(shí)間尺度下，產(chǎn)品精度表現(xiàn)更好且能獲得更為短時(shí)的降水?dāng)?shù)據(jù)資料。

進(jìn)一步分析衛(wèi)星降水產(chǎn)品在不同時(shí)間尺度下的精度表現(xiàn)。在1 h尺度，CRT和IMERG產(chǎn)品數(shù)據(jù)與地面觀測數(shù)據(jù)在各降水強(qiáng)度區(qū)間都呈現(xiàn)較弱的相關(guān)性（R?0.4），由于1 h內(nèi)發(fā)生大暴雨（P>40mm）的事件僅兩次，從而導(dǎo)致在該降水強(qiáng)度范圍內(nèi)的R=1。當(dāng)P≥0.1 mm時(shí)，IMERG觀測數(shù)據(jù)與地面觀測數(shù)據(jù)達(dá)到了中等相關(guān)程度（R=0.45）。在3 h尺度，當(dāng)P≥0.1 mm,CRT,IMERG和3B42產(chǎn)品的R值分別是0.50,0.6和0.48。當(dāng)降水時(shí)間累計(jì)到6 h以上時(shí)，各產(chǎn)品對大暴雨觀測的相關(guān)性反而優(yōu)于其他降水量級。在各時(shí)間尺度下，3套衛(wèi)星數(shù)據(jù)與實(shí)際降水的RMSE隨著降水時(shí)間的累積而總體增大。關(guān)于降水產(chǎn)品的變化的離散程度可以通過變化率（γ）反映，3種產(chǎn)品在各時(shí)間尺度下，對各降水量級事件觀測的離散程度較高（γ>1），除24 h以外，其他時(shí)間尺度3種衛(wèi)星產(chǎn)品的γ均大于2�；贙GE"的計(jì)算結(jié)果，衛(wèi)星產(chǎn)品對各降水量級觀測精度在24 h上表現(xiàn)更好，這與RMSE的評價(jià)結(jié)果存在差異，其主要原因可能是：RMSE描述的是衛(wèi)星數(shù)據(jù)與地面數(shù)據(jù)偏差的平方與觀測天數(shù)比值的平方根，但實(shí)際強(qiáng)降水事件的降水量可能會(huì)大于本研究所劃定的暴雨或大暴雨量級閾值，從而導(dǎo)致RMSE在強(qiáng)降水量級范圍的差異很大，但由于β所計(jì)算的是時(shí)間序列上的均值，衛(wèi)星數(shù)據(jù)的觀測降水和站點(diǎn)觀測降水總量差異不大，就不會(huì)出現(xiàn)過大的偏差率，反而顯得衛(wèi)星降水產(chǎn)品在對大暴雨的觀測精度更高。因此，在對不同衛(wèi)星降水產(chǎn)品進(jìn)行精度分析時(shí)，要多角度多指標(biāo)的進(jìn)行綜合評價(jià)。3.3 衛(wèi)星降水產(chǎn)品對不同降水類型的探測能力評價(jià)

【參考文獻(xiàn)】：
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