Δεδομένα ευκαιριακών αισθητήρων βροχόπτωσης για τη βελτίωση των εκτιμήσεων βροχόπτωσης

Οι ακριβείς εκτιμήσεις βροχοπτώσεων με υψηλή χωροχρονική ανάλυση είναι ζωτικής σημασίας για εφαρμογές αστικής αποστράγγισης και, εάν προσαρμοστούν στις επίγειες παρατηρήσεις, τα δεδομένα μετεωρολογικού ραντάρ έχουν δυνατότητες για αυτές τις εφαρμογές.

Η πυκνότητα των μετεωρολογικών βροχομετρητών για προσαρμογή είναι, ωστόσο, συχνά αραιή και μη ομοιόμορφα κατανεμημένη στο χώρο. Οι ευκαιριακούς αισθητήρες βροχόπτωσης παρέχουν αυξημένη πυκνότητα παρατηρήσεων εδάφους, αλλά συχνά με μειωμένη ή άγνωστη ακρίβεια για κάθε μεμονωμένο σταθμό. Αυτή η εργασία καταδεικνύει τη συγχώνευση δεδομένων από ραντάρ καιρού, προσωπικούς μετεωρολογικούς σταθμούς και εμπορικές συνδέσεις μικροκυμάτων σε ένα ολοκληρωμένο προϊόν βροχόπτωσης. Η συγχώνευση ευκαιριακών εκτιμήσεων βροχόπτωσης αποδεικνύεται ότι βελτιώνει την ακρίβεια των ευκαιριακών παρατηρήσεων βροχόπτωσης μέσω ενός αλγορίθμου ελέγχου ποιότητας. Σε αυτή τη μελέτη, δείχνουμε ότι η ακρίβεια των εκτιμήσεων βροχόπτωσης βελτιώνεται σημαντικά με τη συγχώνευση ευκαιριακών δεδομένων βροχόπτωσης και δεδομένων ραντάρ καιρού σε σύγκριση με την ακρίβεια κάθε προϊόντος βροχόπτωσης χωρίς συγχώνευση. Τιμές απόδοσης Nash-Sutcliffe (NSE) έως 0,88 λαμβάνονται για τα ημερήσια συσσωρευμένα συγχωνευμένα προϊόντα βροχόπτωσης, ενώ οι τιμές NSE των μεμονωμένων προϊόντων βροχόπτωσης κυμαίνονται από -7,44 έως 0,65, και παρόμοιες τάσεις παρατηρούνται για τις τιμές μέσου τετραγωνικού σφάλματος ρίζας (RMSE). Για τη συγχώνευση δεδομένων ραντάρ καιρού και ευκαιριακών δεδομένων βροχόπτωσης, παρουσιάζεται μια νέα προσέγγιση, δηλαδή η «προσαρμογή πόλωσης κινούμενης διάμεσης τιμής». Εφαρμόζοντας αυτήν την προσέγγιση, ένα προϊόν βροχόπτωσης υψηλής απόδοσης προκύπτει ανεξάρτητα από τα συμβατικά βροχόμετρα υψηλής ποιότητας, τα οποία σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιούνται μόνο για ανεξάρτητη επικύρωση. Επιπλέον, αποδεικνύεται ότι ακριβείς εκτιμήσεις βροχόπτωσης μπορούν να ληφθούν με υποημερήσια συγχώνευση, υπογραμμίζοντας τη σημασία της συγχώνευσης σε εφαρμογές πρόγνωσης και σε εφαρμογές σχεδόν πραγματικού χρόνου.