Page 281 - 《高原气象》2026年第1期
P. 281

1 期         伏   晶等：多个高时空分辨率降水数据在西北地区东部“7·22”特大暴雨事件中的精度评估                                   277
               监 测 ，  暴 雨 发 生 的 频 率 正 在 增 加（Westra  et  al，          多源降水数据的快速发展为暴雨事件的研究
               2014； O'Gorman， 2015； Guerreiro et al， 2018； Pa‐  提供了新的工具， 多源降水数据包括地面站点降水
               palexiou and Montanari， 2019）， 并且随着气候持续           观测数据、 多普勒天气雷达降水估测、 卫星遥感数
               变暖， 这一趋势将显著增强（Myhre et al， 2019）。                 据和再分析数据等， 能够弥补单一数据源的不足
               暴雨尤其是特大暴雨的成因和时空演变具有动态                            （潘旸等， 2018； 师春香等， 2019）。一些研究通过

               性和不确定性， 给当前预报带来了困难和挑战                             综合应用多源降水数据进行暴雨事件的评估（刘松
              （Fischer and Knutti， 2014； Tabari et al， 2019）。因   楠等， 2021； 黄武斌等， 2025）， 可以更准确地还原
               此， 必须以高时空分辨率准确捕获暴雨及暴雨数据                           暴雨事件的发生过程及其影响（Pang et al， 2023），
               集（Sun et al， 2017）， 对于气候变化背景下的防灾                  这为西北地区极端暴雨事件的研究提供了新的
               减灾具有重要的科学和实际意义（Prakash et al，                     手段。
               2016）。                                                地面站点观测被认为是最准确的降水观测， 但
                   暴雨作为一种复杂的天气现象， 国内外开展了                         由于站点分布不均匀， 不能有效反映暴雨事件的空
               广泛研究（陈海山等， 2009； 卢珊等， 2020； 张君霞                   间分布（Villarini et al， 2009； Vila et al， 2009）。地
               等， 2024）。其发生与大气中的高湿度、 强烈的上                        面气象雷达系统和天基气象卫星是降水估测的两
               升气流以及有利的天气系统（如中纬度气旋、 热带                           种主要技术（Hong et al， 2019）。雷达估测降水技术
               气 旋 等 ）密 切 相 关（O'Gorman  and  Schneider，          已经取得了重大进展， 包括 Z-R 关系研究、 雷达拼
               2009）， 同时， 全球变暖导致大气中水汽含量增加，                       图研究及联合地面观测的降水订正技术等（Collier
               进 而 增 强 了 发 生 频 率 和 强 度（Trenberth  et  al，        et al， 2010； Zhong et al， 2017； 韩丰等， 2019）。然
               2015）。许多学者通过分析长时间序列的降水数                           而， 雷达估测降水（Radar Quantitative Precipitation
               据， 揭示了中国不同区域暴雨事件的发生规律及其                           Estimation， Radar-QPE）存在一些缺陷， 如有限的空
               变化趋势（孙继松等， 2015）。尤其是在中国南方的                        间覆盖、 地形遮挡雷达信号以及 Z-R 关系的不确定
               梅雨季节和北方的夏季风期间， 暴雨事件的发生频                           性等（Wen et al， 2013； Estelle， 2013； 张奡祺和傅
               率显著增加（周金莲等， 2022）。此外， 一些研究还                       云飞， 2018）。卫星遥感观测能提供广阔的空间覆
               结合观测数据和气候模型， 分析了极端降水事件的                           盖和较高的时空分辨率， 有效弥补地面站点观测和
               气候驱动因素， 如海温异常、 大气环流异常等（Sun                        雷达估测降水的不足， 但卫星估测降水精度存在诸
               et al， 2017）。研究还表明， 城市化和人类活动的增                    多不确定性（袁飞等， 2013； Xie et al， 2017； 潘旸
               加也在一定程度上加剧了城市极端降水和洪涝灾                             等， 2018）， 对风云 4B 卫星估测降水（Feng Yun 4B
               害的风险（徐金霞等， 2017）。然而， 由于中国地域                       Quantitative Precipitation Estimation， FY4B-QPE）精
               辽阔， 气候条件复杂， 各区域暴雨的时空特征存在                          度评估也相对较少。中国气象局国家信息中心

               显著差异。因此， 区域性暴雨研究显得尤为必要。                           2016 年发布的 1 km、 逐 1 h 的中国区域融合降水分
                   中国西北地区地处干旱半干旱带， 生态环境脆                         析 系 统（CMA  Multi-source  Precipitation  Analysis，
               弱。近年来， 随着气候变化和人类活动的加剧， 暴                          CMPA）， 虽然在中国区域的数据质量接近国际先
               雨事件的频率有所增加（Zhang et al， 2007）。已有                  进水平（潘旸等， 2018）， 但在有些地形复杂、 站点
               研究指出， 西北地区的暴雨事件主要集中在夏季，                           稀少地区存在漏报及低估大量级（大雨及以上）降
               尤 其 是 7 -8 月 ，  且 夜 雨 特 征 明 显（刘 新 伟 等 ，           水强度等问题（吴薇等， 2019； 孙帅等， 2020； 张茜
               2021）， 并与季风活动、 太平洋副高、 热带低压等密                      茹等， 2023）。欧洲中期天气预报中心（European
               切相关（黄玉霞等， 2019）。在西北地区， 已经发生                       Centre  for  Medium  Range  Weather  Forecasts，
               过如 2010 年“8·8”、 2019 年“6·20”、 2022 年“7·15”        ECMWF）2019 年 7 月发布的全球陆面再分析资料
               等暴雨事件（张之贤等， 2013； 张君霞等， 2022； 杨                  （ECMWF Reanalysis v5， ERA5）， 虽然能够较好的
               秀梅等， 2023）， 造成了严重的人员伤亡和经济损                        反映降水的变化特征（吕润清和李响， 2021； 宋海
               失。因此， 在该地区迫切需要准确可靠的实时定量                           清等， 2021）， 但在有些地区对小量级降水高估、 大
               降水网格产品， 对暴雨发生发展全过程进行动态监                           量级（大雨及以上）存在低估（黄晓龙等， 2023）。
               测， 为灾害预警和决策服务提供有效的支持信息。                               已有研究分析了各种降水产品捕捉极端降水
   276   277   278   279   280   281   282   283   284   285   286