雅鲁藏布大峡谷位于青藏高原东南部,是世界上最深峡谷之一,也是南亚季风输送水汽到青藏高原的主要通道之一。受自然条件限制,该区域缺乏长期降水观测资料,严重制约了开展本地区水汽输送相关研究。尽管卫星反演的降水数据为青藏高原山地地区的水和能量循环提供了重要替代数据,但该区域具体表现如何尚未知。
自2018年起,中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队依托第二次青藏高原综合科学考察研究任务,在雅鲁藏布大峡谷水汽通道地区建立了由22个雨量筒观测站组成的复杂山地降水观测网络。目前,研究团队收集了该观测网近5年连续的降水观测数据,并使用这些地面观测数据全面评估了全球降水观测GPM计划的IMERG降水产品在雅鲁藏布大峡谷水汽通道地区的适用性,深入探究了复杂山地地区卫星遥感反演降水面临的挑战。研究结果表明:(1)IMERG数据系统地低估了雅鲁藏布大峡谷地区的总降雨量。特别是,IMERG对降雨事件的探测能力不足,漏报现象比误报现象更为显著;(2)卫星探测降水事件的能力随着海拔升高而降低,导致高海拔地区降雨事件的低估更为严重;(3)相较于山峰地区,山谷里发生降雨事件误报的概率更高;(4)通过分析IMERG正确命中降雨事件,发现IMERG对降雨量的低估仍然存在,且存在对小雨高估和对大雨低估的问题;(5)IMERG能够捕捉到大峡谷地区凌晨的降水峰值,但对日变化的幅度存在低估;(6)尽管IMERG算法采用全球降水气候中心(GPCC)资料对GPM的降水估算进行校准,该校准对IMERG传感器层面降水低估的问题有所改善,这一研究不仅填补了复杂山区卫星降水验证的空白,还为使用卫星遥感降水数据的用户和算法开发者提供了重要的参考建议。
上述研究成果近期以“Implications for Validation of IMERG Satellite Precipitation in a Complex Mountainous Region”为题在《Remote Sensing》杂志上发表,我所陈学龙研究员为通讯作者,我所与兰州大学联合培养的博士生李璐含(导师为马耀明研究员、陈学龙研究员和兰州大学左洪超教授)为第一作者。研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究专项(2019QZKK0105, 2019QZKK0103)和国家自然科学基金项目(42230610, 41975009, 42275069)的资助。
文章链接:https://doi.org/10.3390/rs15184380
图1 图形摘要
图2 研究区域及站点信息