一、TMPA

TRMM衛(wèi)星于1997年11月28日發(fā)射，主要搭載微波成像儀TMI(頻率范圍是10～85.8 Hz)和降水雷達(dá)PＲ(13.8赫茲的Ku波段)。熱帶降水觀測計劃(TＲMM)由美國宇航局(NASA)和日本宇航探測總署(JAXA)聯(lián)合發(fā)起，旨在觀測熱帶地區(qū)的降水情況。

TMPA是以TＲMM衛(wèi)星為基礎(chǔ)的全球衛(wèi)星降水產(chǎn)品，其采用率定的序列機(jī)制來結(jié)合不同衛(wèi)星的降水估計和雨量站測量值，生產(chǎn)出時空分辨率為0.25°和3 h的降水產(chǎn)品（HUFFMAN G J等，2007）。

TMPA包括實時產(chǎn)品3B42ＲT和經(jīng)過站點(diǎn)矯正的非實時后處理的研究性產(chǎn)品3B42V7，能夠提供1998年至今、全球50°N—50°S的衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)。

TMPA的生產(chǎn)流程分為4個階段:

(1)率定、融合微波降水估計;

(2)使用率定的微波降水生成紅外降水估計;

(3)融合微波和紅外降水估計;

(4)融合地面站點(diǎn)實測數(shù)據(jù)。

TMPA被動微波降水估計的數(shù)據(jù)源包括TＲMMTMI、SSM/I、SSMIS、AMSＲ－E、AMSU－B和MHS。在實時產(chǎn)品3B42ＲT的生產(chǎn)過程中，使用TMI作為最初的校準(zhǔn)器，對其他微波降水估計進(jìn)行校準(zhǔn)，然后在3 h尺度下將各個微波降水估計進(jìn)行融合。

對于微波觀測無法覆蓋的區(qū)域，則使用經(jīng)過微波校準(zhǔn)的紅外降水估計進(jìn)行補(bǔ)充。利用月均站點(diǎn)分析數(shù)據(jù)(GPCC)對3B42ＲT產(chǎn)品進(jìn)行校正，得到非實時后處理產(chǎn)品3B42V7，該產(chǎn)品在氣候和水文研究中得到了大量應(yīng)用。

在IMEＲG出現(xiàn)以前，TMPA是最好的一套準(zhǔn)全球衛(wèi)星降水產(chǎn)品。TMPA最成功之處在于集成了多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，生產(chǎn)出一套時空分辨率較高且具有不同時效性的降水產(chǎn)品。但是，TMPA也有許多可以改善的地方，包括無法覆蓋高緯度地區(qū)、精度還有進(jìn)一步提升的空間等［5，31－34］。在持續(xù)工作17年之后，TＲMM的傳感器于2015年4月8日停止工作。

2?IMEＲG

全球降水任務(wù)(GPM)是TRMM的后續(xù)衛(wèi)星降水觀測計劃，同樣由美國宇航局(NASA)和日本宇航探測總署(JAXA)聯(lián)合發(fā)起，是目前世界上最先進(jìn)的降水觀測項目，它將探測范圍延伸至南北極圈。

GPM是由一系列衛(wèi)星組成的衛(wèi)星群，包括1顆核心觀測衛(wèi)星和其他大約10顆觀測衛(wèi)星。其中核心觀測衛(wèi)星于2014年2月28日發(fā)射，代表著GPM時代的開啟。

GPM核心觀測衛(wèi)星主要搭載微波成像儀GMI(頻率范圍是10～183 Hz)和雙偏振降水雷達(dá)DPＲ(13.6 Hz的Ku波段和35.5 Hz的Ka波段)，它們分別是TＲMMTMI和PＲ的最新版本，具有更強(qiáng)的降水觀測能力，能夠更加精確地探測微量降水和固態(tài)降水。

GPM具有多級產(chǎn)品，其中三級產(chǎn)品被稱為IMEＲG。IMEＲG通過率定、融合、插值微波降水估計、紅外降水估計和地面實測數(shù)據(jù)以及其他可能的數(shù)據(jù)，來生成時間分辨率為0.5 h、空間分辨率為0.1°的降水產(chǎn)品［28］。

IMEＲG提供了3種具有不同時效性的降水產(chǎn)品，包括Early、Late和Final，其中Early和Late是準(zhǔn)實時產(chǎn)品，分別在觀測4 h和12 h后生產(chǎn)，而Final是非實時后處理產(chǎn)品，通常在觀測月2個月之后生產(chǎn)。

Early和Late產(chǎn)品只通過隨月份和地點(diǎn)變化的氣候因子進(jìn)行校正，而Final產(chǎn)品則通過地面觀測降水進(jìn)行校正，使其與GPCC站點(diǎn)觀測降水值在月尺度上保持一致。因此，F(xiàn)inal產(chǎn)品在陸地區(qū)域具有更高的精度，但是Early和Late產(chǎn)品具有更好的時效性，可以應(yīng)用在洪水監(jiān)測和預(yù)報等領(lǐng)域。

NASA在2014年3月公開了IMEＲG的初代產(chǎn)品V3，而后又在2017年3月22日和11月20日相繼公開了V4和V5兩個版本的新數(shù)據(jù)。IMEＲG是目前最好的衛(wèi)星降水產(chǎn)品，實現(xiàn)了真正的全球覆蓋，能夠提供全球范圍0.1°，30 min的降水?dāng)?shù)據(jù)。但是，IMEＲG產(chǎn)品的時間跨度有限，目前僅能提供2014年3月之后的降水?dāng)?shù)據(jù)，無法滿足長時間序列降水研究的需求。同時，在站點(diǎn)稀少、地形氣候條件復(fù)雜的區(qū)域，IMEＲG的表現(xiàn)還有待提高;而對于降雪的估測，IMEＲG做出了初步的探索并取得了一定的成功，但這個難題還有待于進(jìn)一步解決。