Η πολυδορυφορική ανάλυση βροχόπτωσης (TMPA) του TRMM
Από RemoteSensing Wiki
Η πολυδορυφορική ανάλυση βροχόπτωσης (TMPA) του TRMM: Μερικώς παγκόσμια, πολυετή συνδυασμένες με αισθητήρα εκτιμήσεις βροχόπτωσης σε λεπτή κλίμακα
1. Αντικείμενο Εφαρμογής
H Tropical Multisatellite Precipitation Analysis (TMPA) παρέχει ένα βασισμένο σε βαθμονόμηση σειριακό σχήμα για τον συνδυασμό εκτιμήσεων βροχόπτωσης από πολλαπλούς δορυφόρους και ανάλυση βροχομετρικών σταθμών σε λεπτές κλίμακες (0.25ο x 0.25o και τρεις ώρες). Στην παρούσα εργασία επιχειρείται αξιολόγηση των εκτιμήσεων.
2. Στόχος της Εφαρμογής
Η TMPA είναι διαθέσιμη τόσο σε πραγματικό χρόνο, όσο και έπειτα, βασισμένη στην βαθμονόμηση των προϊόντων του συνδυασμένου οργάνου TRMM και του συστήματος απεικόνισης μικροκυμάτων TRMM αντίστοιχα. Μόνο τα προϊόντα που παράγονται μετά τον πραγματικό χρόνο χρησιμοποιούν πληροφορία από βροχομετρικούς σταθμούς. Στόχος της εργασίας είναι η ανάλυση λάθους και για τις δύο περιπτώσεις (σε πραγματικό χρόνο και έπειτα), ώστε να βρεθεί τρόπος αξιόπιστης χρήσης της παρεχόμενης πληροφορίας.
3. Χρησιμότητα των δεκτών/καναλιών
Η TMPA εξαρτάται από τις εισαγωγές από δύο σύνολα αισθητήρων. Πρώτα σχετισμένα με βροχόπτωση δεδομένα μικροκυμάτων συγκεντρώνονται από μια ποικιλία δορυφόρων χαμηλής τροχιάς, που περιλαμβάνει τον TMI/TRMM, SSM/I του DMSP, AMSR-E του Aqua και του AMSU-B του NOAA. Η δεύτερη κύρια πηγή δεδομένων για την TMPA είναι το παράθυρο- κανάλι των υπέρυθρων δεδομένων που συλλέγονται από γεωσύγχρονους δορυφόρους. Τέλος η TMPA χρησιμοποιεί επίσης τρεις επιπλέον πηγές δεδομένων, τον TCI/TRMM, τα δεδομένα βροχόπτωσης του GPCP και ανάλυση δεδομένων βροχόπτωσης του CAMS.
4. Αλγόριθμοι TMPA
Οι εκτιμήσεις TMPA παράγονται σε τέσσερα βήματα: 1) Οι μικροκυματικές εκτιμήσεις βροχόπτωσης βαθμονομούνται και συνδυάζονται, 2) υπέρυθρες εκτιμήσεις βροχόπτωσης δημιουργούνται χρησιμοποιώντας την βαθμονομημένη μικροκυματική βροχόπτωση, 3) οι μικροκυματικές και υπέρυθρες εκτιμήσεις συνδυάζονται και 4) δεδομένα από βροχομετρικούς σταθμούς ενσωματώνονται. Η διαδικασία αναπαρίσταται στο Σχήμα 1. Στο Σχήμα 2 φαίνεται για την περίπτωση του 1ου βήματος ότι ενώ η δομή στην μεγάλη κλίμακα είναι παρόμοια, σε λεπτότερες κλίμακες υπάρχουν σημαντικές ποσοτικές διαφορές. Το Σχήμα 3 (κάτω) δείχνει ότι δεν είναι δυνατόν να παραχθούν καλές εκτιμήσεις για το 3ο βήμα, λόγω του ότι στις φαινομενικά τυχαίες διαφορές που θα περιμέναμε υπάρχουν συγχρόνως και συστηματικές διαφορές.
5. Σύγκριση με δεδομένα από σταθμούς
Σε μηνιαία στην Αυστραλία βρέθηκε ότι η TMPA αποδίδει καλύτερα σε θερμές περιοχές. Πραγματοποιείται περαιτέρω διερεύνηση με την βοήθεια γεωραντάρ και χρησιμοποιώντας την ανάλυση του 4ου βήματος της TMPA, δίνοντας ικανοποιητικά αποτελέσματα. Σε μικρότερη χρονική κλίμακα (ημέρησια/υποημερήσια) οι εκτιμήσεις της TMPA δείχνουν μεγάλη αβεβαιότητα. Δίνεται επίσης ένα παράδειγμα εκτίμησης ακραίου γεγονότος βροχόπτωσης. Σε αυτήν την περίπτωση αποδείχτηκε ότι η infrared αναβαθμονόμηση ήταν η κύρια πηγή της αβεβαιότητας στο 3ο βήμα της TMPA ανάλυσης.
6. Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων
Η TMPA έχει αναπτυχθεί για να εκμεταλλευθεί το πλεονέκτημα της αυξανόμενης πλούσιας συγκέντρωσης δορυφορικών αισθητήρων βροχόπτωσης. Εκτιμήσεις παρέχονται σε λεπτές κλίμακες (0.25ο x 0.25o και τρεις ώρες) σε πραγματικό χρόνο και έπειτα για να βοηθήσουν ένα μεγάλο εύρος ερευνητών. Ωστόσο τα έμφυτα λάθη σε λεπτές κλίμακες είναι μεγάλες. Η περισσότερο επιτυχής χρήση της TMPA είναι σε αθροίσεις κλιμάκων κατάλληλες για τις εφαρμογές του χρήστη.
7. Αναφορές
Huffman GJ, Adler RF, Bolvin DT, Gu G, Nelkin EJ, Bowman KP, Hong Y, Stocker EF, Wolff DB (2007) The TRMM Multisatellite Precipitation Analysis (TMPA): Quasi-Global, Multiyear, Combined-Sensor Precipitation Estimates at Fine Scales. Journal of Hydrometeorology 8(1):38-55. doi:10.1175/JHM560.1
