当前，获取降水观测信息的途径主要有三种：雨量计、地基雷达和卫星遥感。站点观测具有较高的精度，但台站不能有效反映山区降水的空间变化特征，空间代表性不足；雷达降水估测由于Z-I（反射率-雨强）关系的不确定性以及雷达探测易受到地物阻挡、波束效应以及速度模糊等限制，在山区难以大范围实际应用；卫星反演降水具有全天候、全球覆盖以及准确反映降水“空间分布”的独特优势，使其成为系统了解区域乃至全球降水分布及其变化的重要手段。然而，卫星降水产品的空间分辨率较低，不能满足流域尺度的水文、气象研究需求，在应用之前，有必要进行卫星降水产品的降尺度与融合方法研究。

山区短时强降水具有空间尺度小、生命史短、突发性强等特点，极易引发山体滑坡、泥石流等地质灾害，对当地人民生命财产造成威胁。由于山区实况观测严重不足，无法准确反映降水强度信息和降水演变过程特征，给灾害预防工作带来困难。

本研究以天山山区为试验区，近3年暖季(5-9月) GPM IMERG小时卫星降水资料为实验数据，引入该区域1065个台站的观测数据，发展一种基于面-点回归降尺度与概率匹配-最优插值两步融合的高时空分辨率降水产品估算方法，最终生成天山山区1km×1km逐时降水产品集。

交叉验证结果表明，本研究提出的方法可作为小时尺度降水数据有效的校正方法，使最终得到的融合降水在空间分辨率与准确率两方面均得到大幅提高，CC, POD, CSI分别由原始IMERG降水的0.30, 0.50, 0.24提高到0.63, 0.65, 0.38，而RMSE, MAE, FAR则分别由原始IMERG降水产品的0.46mm/h，0.06mm/h, 0.69降低到0.38mm/h, 0.05mm/h, 0.52。本研究为今后研发山区缺资料区域的高时空分辨降水资料提供新的参考手段，同时为今后研制中亚区域高时空分辨率降水产品奠定技术基础，为我国“一带一路”倡议提供气象保障。

相关成果以“Quantitative estimation of hourly precipitation in the Tianshan Mountains based on area-to-point kriging downscaling and satellite-gauge data merging”为题发表在Journal of Mountain Science，论文第一作者为新疆沙漠所卢新玉副研究员。该研究得到新疆自然科学基金、“天山青年”以及中央级公益性科研院所基本科研业务费等项目支持。

原文信息： Lu Xinyu; Chen Yuanyuan*; Tang Guoqiang*; Wang Xiuqin; Liu Yan; Wei Ming ; Quantitative estimation of hourly precipitation in the Tianshan Mountains based on area-to-point kriging downscaling and satellite-gauge data merging, Journal of Mountain Science, 2022, 19, 58-72.

文章链接：https://doi.org/10.1007/s11629-021-6901-5