降雨率

什么是降水?

降水是一个关键的水文和气候变量,包括液体(雨)和固体(雪和冰)形式。当水蒸气的凝结形成的粒子变得足够沉重以落在重力的力下时,就会发生降水。可以在大气中的任何垂直水平上测量降水量,但是与人最相关的是地球表面的数量。在RSS,我们从微波辐射仪中得出了海洋上降雨速率的估计。

降水的测量

由于它对人类文明的重要性,已经开发了许多用于降水遥感的技术。遥感对于描述不存在雨量量规的巨大海洋地区和偏远地区的降水尤其重要。遥感技术包括两个一般类别,即主动遥感和被动遥感。主动遥感涉及传输电磁辐射的脉冲,并测量从目标弹出的辐射(在这种情况下降雨降低)。天气雷达是活动传感器的一个例子。被动遥感简单地测量传入的辐射,就像没有闪光灯的相机一样。微波和红外成像仪是被动传感器的示例。

在微波和红外波长下,可以被动遥感沉淀。微波辐射的波长约为1 cm,而红外辐射的波长约为短的1000倍。因此,微波测量值可以在云内看到深处,而红外测量仅参见云manbet客户端2.0万博吧顶部。这也意味着与红外相比,微波测量的空间分辨率较低。万博吧manbet客户端2.0将微波传感器的空间分辨率通过将其放置在较低轨道中来改进。微波传感器通常放置在低地球轨道(350-850 km)的卫星上,而红外传感器通常放置在地静止轨道(36,000 km)中。

从被动微波测量中检索降水的物理基础取决于区分来自地球表面的辐射,辐射来自降水。万博吧manbet客户端2.0这很难在土地上做,因此我们仅提供对海洋的估计。来自海面的微波发射强烈极化,而雨滴发射的发射不偏振。因此,可以使用垂直和水平极化辐射的测量结果将降水与基础海面进行准确区分。万博吧manbet客户端2.0液态水比冰的信号强得多,因此我们仅提供降雨速率的估计。

降水的时间尺度

降水在各种时间尺度上表现出可变性。捕获少于一天的时间尺度的降水量变异性需要尽可能多的传感器进行测量。万博吧manbet客户端2.0捕获时间尺度超过一年的变异性需要一致校准的传感器的连续记录。特定的大气现象与降水变异性的每个时间尺度有关,并在下面讨论示例。这些示例说明了如何使用不同的数据集研究不同的现象。此处显示的分析是1998 - 2012年的时间段。

少于一天的时间尺度是降水的昼夜循环。图1显示了每日平均水平的每小时降水异常。在海洋上,当地时间清晨,降水通常最高。这与土地相反,在土地上,最大降水通常与一天的加热有关。

图1.当地时间上午6点(顶部)和当地时间下午6点(底部)的每日降水异常。这些图像由RSS每日TMI制作。图1.当地时间上午6点(顶部)和当地时间下午6点(底部)的每日降水异常。这些图像由RSS每日TMI制作。

图1.当地时间上午6点(顶部)和当地时间下午6点(底部)的每日降水异常。这些图像由RSS每日TMI制作。

在下季度尺度(1-3个月)上是Madden-Julian振荡(MJO)。MJO是热带印度和太平洋上降水异常的传播模式(图2)。MJO相由实时多元MJO指数(RMM)给出。正降雨异常的中心位于第2阶段的90°E附近,并按第6阶段传播至160°E。

图2. MJO阶段2(顶部),4(中心)和6(底部)的降水异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率制成的。图2. MJO阶段2(顶部),4(中心)和6(底部)的降水异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率制成的。图2. MJO阶段2(顶部),4(中心)和6(底部)的降水异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率制成的。

图2. MJO阶段2(顶部),4(中心)和6(底部)的降水异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率制成的。

在季节性时间尺度上,是地球的季风系统。季风是风和降水的季节性逆转模式。图3显示了印度季风的这种逆转。该数字描绘了2008年发病后一个月和季风撤离后几周的条件。

图3. 2008年季风(顶部)和季风(底部)之后的每周平均风向和降水量。这些图像是由RSS每周的Quikscat风和RSS每周SSM/I F13降雨率制成的。图3. 2008年季风(顶部)和季风(底部)之后的每周平均风向和降水量。这些图像是由RSS每周的Quikscat风和RSS每周SSM/I F13降雨率制成的。

图3. 2008年季风(顶部)和季风(底部)之后的每周平均风向和降水量。这些图像是由RSS每周的Quikscat风和RSS每周SSM/I F13降雨率制成的。

在年度时间尺度上是厄尔尼诺 - 南方振荡(ENSO)。这是在热带太平洋和印度洋上的降水和海面温度(SST)模式的全球尺度变化。厄尔尼诺(Elniño)是振荡的温暖阶段,在东太平洋上具有温暖的SST和较重的降水量(图4)。拉尼娜(LaNiña)是一个很酷的阶段,其中较温暖的SST和较重的降水位于远西太平洋(图5)。ENSO相由海洋尼诺指数(ONI)给出,使用±0.5°C的阈值。热带降水中的这些变化已远远达到了“远程连接”,随着人们居住的土地上的降水。

图4.ElNiño条件的降水(顶部)和SST(底部)一月异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率和RSS每日OI-SST制成的。图4.ElNiño条件的降水(顶部)和SST(底部)一月异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率和RSS每日OI-SST制成的。

图4.ElNiño条件的降水(顶部)和SST(底部)一月异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率和RSS每日OI-SST制成的。

图5.LaNiña条件的降水(顶部)和SST(底部)一月异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率和RSS每日OI-SST制成的。图5.LaNiña条件的降水(顶部)和SST(底部)一月异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率和RSS每日OI-SST制成的。

图5.LaNiña条件的降水(顶部)和SST(底部)一月异常。这些图像是由RSS每日合并降雨率和RSS每日OISST制成的。

RSS降雨率数据产品

被动微波辐射仪只能得出降雨速率,而不是降水。作为辐射计数据处理的一部分,我们确定了单个卫星网格二进制数据文件中包含的降雨速率值。有关这些文件和数据访问内容的更多信息,请参见任务页面。

所有RSS降雨率产品均使用所述的算法得出希尔本和温兹(2008)。版本-7降雨率产品的验证由希尔本和史密斯(2012)。

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