基于随机森林算法优选FY-4BAGRI通道订正雨量产品研究

作     者：夏进一 官莉 XIA Jinyi;GUAN Li

作者机构：南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 

出 版 物：《暴雨灾害》 (Torrential Rain and Disasters)

年 卷 期：2024年第43卷第5期

页      面：598-606页

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41975028) 

主　　题：FY-4B AGRI 通道选择 随机森林算法 地面降水 

摘      要：为提高卫星反演地面定量降水产品的精度,基于2022年6月1日—7月31日FY-4B静止轨道辐射成像仪AGRI(Advanced Geosynchronous Radiation Imager)中国区域一级辐射观测产品、二级云检测产品、二级定量降水估计业务产品及国家站雨量观测,利用随机森林算法分别建立了白天和夜间的降雨有无判断模型和降雨量反演模型,评估了AGRI一级辐射观测15个通道重要性,筛选白天和夜间适合判断和反演地面雨量的优选通道并建立各自优选通道判断和反演模型,最后依据各自优选通道模型反演2022年8月的降水并与FY-4B AGRI的二级定量降水估计业务产品进行检验对比,结果表明:(1)白天中波红外通道7和8重要性较低,白天判断和反演模型不使用通道7和8,夜间判断和反演模型使用所有红外通道,反演的降水量与国家站雨量观测最接近;(2)白天和夜间优选通道判断模型对有无降水的判断均优于FY-4B降水业务产品,尤其是命中率大大提高,但两种优选通道雨量反演模型反演雨量都偏多,白天反演雨量的准确率高于夜间;(3)白天和夜间两种优选通道雨量反演模型反演雨量的误差均小于FY-4B降水业务产品,降水业务产品和两种优选通道模型反演结果均高估小雨雨量、低估大雨雨量,降水强度越强低估越严重;(4)对于优选通道反演模型不同量级降水的反演,除夜间暴雨外,白天和夜间其他量级降水的均方根误差均较降水业务产品有所提升,其中小到中雨的精度提升最明显。