【遥感应用】日本Himawari-8卫星数据模拟实现每10分钟更新降雨和洪水预报

2018年1月18日

Himawari-8卫星

　　基于日本K电脑，日本RIKEN高级计算科学研究所（AICS）科学家和合作者已经表明，将提高更新频次——以每间隔10分钟更新为例的卫星数据输入天气预报模型，可以显著改进降雨预测模型，能够对台风快速发展进行更精确预测。

　　天气预报模型通过利用现有各种数据源进行模拟，试图预测未来天气情况。然而，这些系统内在固有的复杂特性加之数据准确性和及时性的缺乏，使得进行准确预测非常困难，尤其是面对天气系统中类似突发降水的情况。

　　作为一种改进模型的手段，基于更多频次更新和精确数据，科学家们正在使用强大超级计算机运行模拟工作。AICS科学家Takemasa Miyoshi领导的团队决定使用Himawari-8卫星数据，该卫星是1颗2015年开始运行的地球同步卫星。

　　该卫星的仪器可利用可见光和红外光每10分钟扫描整个覆盖区域，分辨率最高可达500米，并向气象机构提供数据。红外测量能够看到云层位置和海拔高度，有利于间接测量降雨。

　　在1项研究中，他们对台风苏德罗（Typhoon Soudelor）（菲律宾人称之为Hanna）进行跟踪，这是一种5级风暴，2015年7月末和8月初对太平洋地区造成破坏。

　　第2项研究，他们对2015年9月日本关东地区发生的强降雨预测数据使用情况进行研究。这些文章发表于每月天气评论（Monthly Weather Review）和地球物理研究期刊：大气（Journal of Geophysical Research: Atmospheres）。

　　为了研究台风Soudelor，研究人员采用了最近开发的1个名称为SCALE-LETKF的天气模型，它运行50个模拟系统，将每10分钟进行1次更新的卫星红外测量结果输入模型，将模拟结果与2015年热带风暴实际数据进行对比。

　　他们发现，与未使用同化数据的模型相比，新模拟结果对风暴的快速发展进行了更准确地预测。他们试着以较慢的速度同化数据，每30分钟更新1次模型，而不是10分钟，模型也没有表现出来应有的效果，表明同化频率是改进模拟的1个重要因素。

　　为了对灾害性降水进行研究，该小组研究了2015年在关东地区发生的强降雨数据。与未使用Himawari8卫星上获得的同化数据模型相比，使用同化数据的模拟试验更准确地预测了发生的强降雨，并实现了更接近于预测（由于一条河流泛滥引发地区性洪水灾害）。

　　据Miyoshi称，基于超级计算机和卫星新数据，使我们能够更好地预测突发降水和其他危险天气现象（这些现象造成巨大破坏，并且由于气候变化可能变得更加频繁），这令人欣慰。我们计划将这种新方法应用于其他天气事件，确保评估结果真实可靠。

　　原文题目：Himawari-8 data assimilated simulation enables 10-minute updates of rain and flood predictions

　　（王化编译，殷永元审核）

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