ISSN 1004-4965

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风云卫星华南降水检验站雨滴谱和雨量计瞬时降水一致性对比

吴琼 王刚 韩博威 董立新 商建 陈林

吴琼, 王刚, 韩博威, 董立新, 商建, 陈林. 风云卫星华南降水检验站雨滴谱和雨量计瞬时降水一致性对比[J]. 热带气象学报, 2025, 41(6): 758-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.069
引用本文: 吴琼, 王刚, 韩博威, 董立新, 商建, 陈林. 风云卫星华南降水检验站雨滴谱和雨量计瞬时降水一致性对比[J]. 热带气象学报, 2025, 41(6): 758-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.069
WU Qiong, WANG Gang, HAN Bowei, DONG Lixin, SHANG Jian, CHEN Lin. Comparison of Rainrate Between Raindrop Spectra and Rain Gauge Observations of the South China Precipitation Validation Station of Fengyun Meteorological Satellite[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2025, 41(6): 758-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.069
Citation: WU Qiong, WANG Gang, HAN Bowei, DONG Lixin, SHANG Jian, CHEN Lin. Comparison of Rainrate Between Raindrop Spectra and Rain Gauge Observations of the South China Precipitation Validation Station of Fengyun Meteorological Satellite[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2025, 41(6): 758-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.069

风云卫星华南降水检验站雨滴谱和雨量计瞬时降水一致性对比

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.069
基金项目: 

国家自然科学基金项目 42475074

国家重点研发计划项目 2023YFB3905900

国家重点研发计划项目 2023YFB3905903

中国气象局创新发展专项 CXFZ2024J062

中国气象局青年创新团队项目 CMA2023QN12

详细信息
    通讯作者:

    王刚,男,江苏省人,高级工程师,主要从事星地降水检验与卫星资料应用研究。E-mail:wanggang@gd121.cn

  • 中图分类号: P414.4

Comparison of Rainrate Between Raindrop Spectra and Rain Gauge Observations of the South China Precipitation Validation Station of Fengyun Meteorological Satellite

  • 摘要: 使用2024年4—5月风云卫星华南降水检验站的4台二维雨滴谱数据和同步观测的分钟雨量计数据,通过比较雨滴谱和雨量计累积降水量以及瞬时降水率这两个特征参数,对两种设备观测降水的一致性进行了分析。4个站中有3个站的雨滴谱累积降水量大于雨量计累积降水量,总量偏大10%~13%,有1个站的雨滴谱累积降水量小于雨量计累积降水量,偏小0.5%,两种设备观测累积降水量的相关系数较高,四个站的均值达到0.99以上。在进行瞬时降水率对比时,通过三次样条插值,能够明显减少雨滴谱瞬时降水率和雨量计瞬时降水率之间的偏差和绝对偏差,尤其是对 < 10 mm·h-1的非连续观测的弱降水,相关系数由0.37提升到0.80左右,表明该插值方法合理可行,可以用于生成地面雨量计的瞬时降水率数据集。经评估,二维雨滴谱和雨量计之间具有比较好的一致性,可支撑风云卫星降水反演产品的精度检验和后续的算法改进。

     

  • 图  1  广州新建雨滴谱分布图(a)、安装风挡后的雨滴谱(b)

    图  2  海珠观测基地站(a)、海运技工学校站(b)雨滴谱和雨量计累积降水量的散点分布图

    图  3  海珠观测基地站(a)、海运技工学校站(b)雨量计瞬时降水率和雨滴谱瞬时降水率对比图

    图  4  海珠观测基地站(a)、海运技工学校站(b)插值后的雨量计瞬时降水率和雨滴谱瞬时降水率对比图

    图  5  插值前后的指标偏差对比(a)、绝对偏差对比(b)、相关系数对比(c)图

    表  1  雨量计和雨滴谱累积降水量

    站名 雨量计/mm 2DVD/mm
    梅花村街 865.8 961.5
    华康小学 879.1 1 007.0
    海运技工学校 982.6 1 101.5
    海珠观测基地 1 209.5 1 049.0
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    表  2  雨量计和雨滴谱累积降水量对比指标

    站名 个数 相关系数 MAE/mm Bias/mm STD/mm
    梅花村街 85 0.995 8 1.386 7 1.253 1 2.473 2
    华康小学 98 0.987 5 1.768 0 1.759 1 3.470 7
    海运技工学校 91 0.998 0 1.085 4 0.842 7 2.004 7
    海珠观测基地 70 0.998 4 1.118 3 -0.738 0 1.810 5
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    表  3  雨量计和2DVD观测的降水信息

    站名 雨量计 2DVD
    开始时间 结束时间 雨量/mm 开始时间 结束时间 雨量/mm
    梅花村街 05:17 12:17 96.2 05:00 12:24 117.70
    华康小学 05:01 12:23 96.4 04:59 12:32 113.87
    海运技工学校 05:18 12:17 112.8 05:02 12:39 123.16
    海珠观测基地 05:19 12:28 148.6 05:04 12:41 142.02
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    表  4  雨量计和雨滴谱瞬时降水率对比指标

    站名 瞬时降水率 Bias/(mm·h-1) MAE/(mm·h-1) 相关系数
    梅花村街 All 4.165 2 6.959 0 0.969 7
    < 10 mm·h-1 -2.117 0 2.789 7 0.459 5
    华康小学 All 3.172 4 5.073 0 0.989 9
    < 10 mm·h-1 -1.747 0 2.713 3 0.358 7
    海运技工学校 All 1.597 6 4.878 9 0.975 1
    < 10 mm·h-1 -2.041 5 2.826 0 0.357 6
    海珠观测基地 All -2.262 4 5.992 3 0.961 1
    < 10 mm·h-1 -3.454 5 3.997 6 0.318 3
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-06
  • 修回日期:  2025-08-18
  • 刊出日期:  2025-12-20

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