第三极地区降水资料库
降水资料是目前全球水热循环以及气候变化研究最主要的气候资料之一,降水资料的准确与否不仅直接影响流域尺度的水文过程研究,而且对于区域乃至全球尺度的气候和水文研究至关重要。为了对TPE地区气象水文研究提供基础数据服务,张寅生课题组基于TPE地区近十个国家241个气象站1951-2010年逐日观测资料,包括最高气温、最低气温、平均气温、平均风速、降水、雪深等,初步建立TPE降水资料库。然而,众所周知,降水观测资料存在系统观测误差,包括动力损失、湿润损失、蒸发损失以及微量降水。为了评估TPE地区降水观测仪器和方法对降水观测的准确性,借鉴世界气象组织(WMO)推荐的降水订正方案,对该地区不同类型雨量筒观测降水的动力损失、湿润损失、蒸发损失以及微量降水进行了系统的修正,以获得更准确的长系列降水资料:
1. 资料概况:
2. 资料预处理: 因各个国家气象数据集的规范不同,订正前需要统一气象要素单位,即气温、风速、降水等单位各自统一为℃、m/s、mm。换算公式如下:
3. 系统观测误差订正方案(Yang et al., 2001):
Pc=K(Pm + ∆
l 动力损失 其中,为基于风速计观测到日平均风速,单位:m/s;Ws为估计的雨量筒口径处的日平均风速,单位:m/s。S为固态降水的比例;Tmax,Tmin,Td分别表示日最高、最低、平均气温;TL和TS分别代表液态、固态降水的参考温度界限。Wo与Ws的换算公式(Golubev et al.,1992)如下,其中h,H分别代表雨量筒口径和风速仪的高度,Zo为粗糙度参数,一般为0.01m:
l 其他损失(包括湿润、蒸发、微量降水)
l 固液态降水分离方案(Kang, 1994; Kang et al., 1997):
4. 统误差订正的初步结论:
引用:Ma, Y., Zhang, Y., Yang, D. and Farhan, S. B. (2014). Precipitation bias variability versus various gauges under different climatic conditions over the Third Pole Environment (TPE) region. International Journal of Climatology. doi: 10.1002/joc.4045
主要参考文献: Aaltonen A, Elomaa E, Tuominen A, Valkovuori P.1993. Measurement of precipitation. In: Proceedings of Symposium on Precipitation and Evaporation: 42-46. Essery C, Wilcock D. 1991. The variation in rainfall catch from standard UK Meteorological Office raingauges: a twelve year case study. Hydrological Sciences Journal 36:23-34. Golubev V, Groisman PY, Quayle R. 1992. An evaluation of the US 8-inch nonrecording rain gage at the Valdai polygon, Russia.Journal of Atmospheric and Oceanic Technology 49:624-629. Goodison B, Louie P, Yang D. 1998.WMO solid precipitation measurement intercomparison: final report. Instruments and Observing Methods, WMO/TD. World Meteorological Organization: WMO Geneva. Kang E. 1994. Energy-water-mass balance and hydrological discharge. Zurich: ETH 45:59-62. Kang E, Shi Y, Yang D, Zhang Y, Zhang G. 1997.An experimental study on runoff formation in the mountainous basin of the Urumqi river. Quaternary Sciences 2:139-146. Sevruk B. 1982. Methods of correction for systematic error in point precipitation measurement for operational use. WMO Technology Document 589:91. Yang D. 1988.Research on analysis and correction of systematic errors in precipitation measurement in Urumqi River basin, Tianshan. PhD Dissertation, Lanzhou Institute of Glaciology and Geocryology, Chinese Academy of Sciences. Yang D, Shi Y, Kang E, Zhang Y, Yang X. 1991.Results of Solid Precipitation Measurement Intercomparison in the Alpine Area of Urumqi River Basin. Chinese Science Bulletin 36:1105-1109 Yang D, Goodison B, Ishida S, Benson C. 1998. Adjustment of daily precipitation data at 10 climate stations in Alaska: Application of World Meteorological Organization intercomparison results. Water Resources Research 34:241-256. Yang D, Ohata T. 2001. A bias-corrected Siberian regional precipitation climatology. Journal of Hydrometeorology 2:122-139. Ye B, Yang D, Ding Y, Han T, Koike T. 2004. A bias-corrected precipitation climatology for China. Journal ofHydrometeorology 5:1147-1160. Zhang Y, Ohata T, Yang D, Davaa G. 2004. Bias correction of daily precipitation measurements for Mongolia. Hydrological Processes 18:2991-3005.
附件下载: 1. 第三极地区所有台站及雨量筒类型分布 [Figure] [Table] 2. 第三极地区不同雨量筒观测降水的系统误差参照标准 [Table] 3. 第三极地区所有台站年平均观测降水、校正后降水以及修正系数 [Figure] 4. 第三极地区所有台站年、暖季、冷季降水修正数据及相关的气象要素汇总 [Table]
注:所有资料可自由下载,仅限于基础研究需要。
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