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气候与环境研究 2015年第3期20卷 277-284页

作者：孟春雷中国气象局北京城市气象研究所北京100089

气象卫星资料不仅对天气、气候研究非常重要,对于地表参数模拟和预报也具有重要意义。本文首次将全国自动站观测、卫星降水估计和地面观测融合降水资料(CMORPH)以及风云二号D星(FY-2D)积雪覆盖率数据应用到了高分辨率陆面资料同化系统(u... 详细信息

气象卫星资料不仅对天气、气候研究非常重要,对于地表参数模拟和预报也具有重要意义。本文首次将全国自动站观测、卫星降水估计和地面观测融合降水资料(CMORPH)以及风云二号D星(FY-2D)积雪覆盖率数据应用到了高分辨率陆面资料同化系统(u-HRLDAS)。融合降水资料用于驱动u-HRLDAS,同时用于计算雪水当量;积雪覆盖率资料作为u-HRLDAS强迫变量。区域模拟结果表明,积雪覆盖率对于地表反照率、地表温度以及地气交换通量模拟有极其重要的影响。密云站土壤湿度模拟结果表明,融合降水资料准确度优于全球陆面资料同化系统(GLDAS)再分析资料。小汤山站单点验证结果表明,应用融合降水资料及卫星积雪覆盖率资料可以改进地表温度及地气交换通量的模拟。

关键词：风云卫星积雪覆盖率融合降水高分辨率陆面资料同化系统(u-HRLDAS)

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基于星地融合降水的中小流域洪水模拟

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水利水运工程学报 2023年第3期 47-56页

作者：曹孟刘艳丽陈鑫关铁生王国庆金君良南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029 长江保护与绿色发展研究院江苏南京210098 水利部应对气候变化研究中心江苏南京210029

我国气象站点分布不均,导致众多中小流域的降水资料不足,给中小流域的洪水模拟带来一定困难。融合星地降水是提高降水时空分辨率和精度的有效方法,但在中小流域洪水模拟中的适应性需进一步研究。以屯溪流域为例,采用BP神经网络模型,分... 详细信息

我国气象站点分布不均,导致众多中小流域的降水资料不足,给中小流域的洪水模拟带来一定困难。融合星地降水是提高降水时空分辨率和精度的有效方法,但在中小流域洪水模拟中的适应性需进一步研究。以屯溪流域为例,采用BP神经网络模型,分别将实测降水与GPM时代两种近实时卫星降水产品IMERG_Early及GSMaP_NRT融合,并探讨融合降水在场次洪水模拟中的适用性。通过减少流域内降水站点数量,探讨在缺乏资料地区星地融合降水的应用潜力。结果表明:在不同数量实测站点条件下,融合降水模拟场次洪水的结果均可靠,确定性系数可达0.8,洪峰相对误差合格率在70%以上,峰现时间误差合格率达90%;当站点信息较少时,融合降水相较于实测降水的确定性系数及洪峰相对误差合格率更高。基于千河流域的模拟结果表明,融合了4个站点信息的融合降水的模拟结果与基于12个实测站点的模拟结果一致。融合降水能为中小流域,特别是缺乏降水资料的中小流域,提供可靠的降水数据支撑。

关键词： IMERG GSMaP 融合降水中小流域洪水预报

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对我国高分辨率融合降水资料的适用性评估

对我国高分辨率融合降水资料的适用性评估

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作者：张蒙蒙南京信息工程大学

学位级别：硕士

本文利用国家气象信息中心研制的地面和卫星融合的降水资料,通过CMORPH卫星降水资料、融合降水资料与地面观测降水资料的对比,评估融合降水资料的质量,分析融合降水资料精度的时空分布特征,研究影响融合降水资料精度的主要因素,评估融... 详细信息

本文利用国家气象信息中心研制的地面和卫星融合的降水资料,通过CMORPH卫星降水资料、融合降水资料与地面观测降水资料的对比,评估融合降水资料的质量,分析融合降水资料精度的时空分布特征,研究影响融合降水资料精度的主要因素,评估融合资料在各区域的降水日变化特征和对持续性降水过程的监测能力,得到以下主要结论：一、对融合降水误差的时空分布特征分析表明;融合降水资料有效利用地面观测降水和卫星降水各自的优势,在降水量值和空间分布上更为合理,误差随时问变化平缓,平均偏差在0值附近摆动,空间相关系数大多稳定在0.9以上;空间分布上,融合降水整体上低估了全国各区域的降水,但与卫星降水相比,融合降水的误差在全国范围内普遍减小,区域性差异减弱,空间一致性提高;除青藏地区外,融合降水与地面观测降水在各区域有较高的空间一致性,全国平均空间相关系数高达0.983;江淮区域的偏差改善尤为明显;与卫星资料相比,融合降水在各月份均以较小偏差占主要比例;融合降水还高估了降水日数,对2mm／d以下的小降水量存在高估,低估2mm／d以上的降水量;与卫星降水相比,融合降水对各强度降水的偏差显著减小,10mm／d以上强度的降水偏差改善明显,尤其对30mm／d以上的强降水,与卫星降水相比误差减小了4-5倍;且融合降水在不同累积时问下的误差与卫星降水相比均大幅度减小,均方根误差减小了3倍,空间相关系数提高了4倍左右。且累积时次越长,误差改善越明显。二、分析站点疏密和地形变化对融合降水精度的影响表明：稀疏区域和密集区域的融合产品质量都与站网密度有关,站网越密集融合效果越好。稀疏区和密集区域的卫星资料在融合产品中的重要性不一样：卫星资料在密集区域的融合作用不大;而在西部没有站点的地方,融合资料主要取决于卫星资料,网格内有观测站时,稀疏区域的融合资料主要取决于地面观测站资料,且网格内站点数越多,融合与地面观测的误差越小。融合效果还与地形高度变化有关,融合降水的量值在地形变化平缓区域与地面观测降水更贴近,空间一致性较好;地形变化复杂区域,低洼处的量值比山峰处的值更接近地面观测降水。CMORPH卫星降水的量值与地形关系不大,但是其空间分布特征在低洼处比山峰处更接近地面观测降水。三、对比融合降水与观测资料的日变化特征,发现：除青藏高原地区外,融合降水能很好的反映平均降水量在各区域的日变化情况;而CMORPH卫星降水未能体现江淮、华南的双峰特征,在其余地方的降水峰值或提前或推后。四、持续性降水过程个例研究表明,融合降水对江淮和华南地区的两次持续性降水过程的误差值分别为-0.016、-0.02mm/h,与CMORPH卫星降水相比偏差显著减小,对实际降水量的再现能力强,能准确反映持续性降水过程。对于超强台风“凡亚比”登陆过程,融合降水能较好再现登陆前、中、后不同时间的降水精细结构,对于定量监测降水过程具有优势。

关键词：高分辨率融合降水资料评估

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我国高分辨率降水融合资料的适用性评估

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气候与环境研究 2013年第4期18卷 461-471页

作者：张蒙蒙江志红南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044

利用国家气象信息中心研制的全国30000多个地面自动站降水与CMORPH(Climate Prediction Center Morphing technique)卫星反演降水融合而成的融合降水产品,分析了融合降水平均偏差和均方根误差的时空分布特征,探讨了不同降水量级以及站... 详细信息

利用国家气象信息中心研制的全国30000多个地面自动站降水与CMORPH(Climate Prediction Center Morphing technique)卫星反演降水融合而成的融合降水产品,分析了融合降水平均偏差和均方根误差的时空分布特征,探讨了不同降水量级以及站点稀疏区和密集区的融合效果,结果表明:融合降水的平均偏差和均方根误差量值均较卫星反演降水有显著减小,随时间的变化幅度不大且误差的区域性差异减弱;融合降水不同量级降水日数分布接近于地面观测降水,虽高估了雨强小于等于4mm/d的降水,低估了大于4mm/d高值降水,但同一量级下的误差比卫星反演降水大幅减小,且随着降水强度的增加改善效果明显;站点密集区的融合降水值主要是取决于地面观测降水;站点稀疏区在没有站点分布时,融合降水值主要取决于卫星反演降水,但随着站点个数增加,地面观测降水在融合降水中所占比重逐渐增大,且超过了卫星反演降水的作用。可见融合降水充分有效利用了地面观测降水和卫星反演降水各自的优势,融合效果明显。

关键词：高分辨率融合降水资料评估

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气象服务关键技术在三峡水资源开发利用中的应用

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水资源研究 2021年第4期10卷 339-349页

作者：孟英杰王海燕王继竹武汉中心气象台湖北武汉长江流域气象中心湖北武汉

三峡是我国重要的水利工程,加强三峡水资源开发利用的关键气象服务能力具有重要意义。针对三峡工程水资源开发利用需求,立足解决降水预报精细化程度和洪水预见期不够,气象预报与洪水预估结合度低等关键问题,通过开展零时刻至延伸期无缝... 详细信息

三峡是我国重要的水利工程,加强三峡水资源开发利用的关键气象服务能力具有重要意义。针对三峡工程水资源开发利用需求,立足解决降水预报精细化程度和洪水预见期不够,气象预报与洪水预估结合度低等关键问题,通过开展零时刻至延伸期无缝隙的网格降水预报预测和水文气象耦合技术的研究与应用,建设并完善监测、预报、制作于一体的长江流域业务智能平台等方式,提升了长江流域定量降水预报、洪水天气预判、洪水风险预估的预报服务能力,为三峡水文资源调度计划决策提供了重要的技术支撑,带来了较为显著的社会经济效益。

关键词：三峡水库融合降水高分辨率预报延伸期预报洪水预估

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