Centrum Zagrożeń Klimatycznych: Opadanie w podczerwieni z pomiarami stacji, Wersja 3

Dlaczego lepsze mapy opadów mają znaczenie

Znajomość czasu i miejsca opadów jest kluczowa dla rolników, zarządców zasobów wodnych i agencji próbujących zapobiegać klęskom głodu. Jednak w wielu częściach świata stacji pogodowych jest niewiele, a proste deszczomierze często nie rejestrują dużej części opadów. W artykule przedstawiono CHIRPS3, nowy globalny zestaw danych opadowych, który łączy obrazy satelitarne z pomiarami naziemnymi, dając wyraźniejszy i bardziej realistyczny obraz opadów od 1981 roku do dziś.

Łączenie wielu ujęć opadów

CHIRPS3 zbudowano jak trzywarstwowe ciasto. Warstwa bazowa to szczegółowa mapa typowych miesięcznych opadów, opracowana na podstawie ponad 84 000 długoterminowych rekordów stacji i informacji satelitarnych. Druga warstwa pochodzi z satelitów geostacjonarnych, które mierzą, jak długo nad danym miejscem utrzymują się bardzo zimne wierzchołki chmur — wskazówkę, ile deszczu może padać. Trzecia warstwa to tysiące deszczomierzy rozmieszczonych na całym świecie. Poprzez nałożenie tych trzech elementów i regularne aktualizacje, CHIRPS3 generuje globalne mapy opadów co pięć dni i co miesiąc, a wartości dzienne pochodzą z tych pięciodniowych sum.

Usuwanie martwych punktów w starszych produktach

Wcześniejsze wersje danych, znane jako CHIRPS2, były już szeroko stosowane do monitorowania suszy, modelowania upraw i planowania humanitarnego. Jednak ujawniły się pewne słabości. CHIRPS2 miało tendencję do wygładzania skrajności, niedoszacowując zarówno intensywnych ulew, jak i gwałtownych susz. Wiatr wiejący przez pofałdowany teren sprawiał, że wiele deszczomierzy rejestrowało mniej opadu niż rzeczywiście spadło, więc sumy były zaniżone w górach i wietrznych regionach. Metoda satelitarna generowała też zbyt wiele drobnych ilości opadu — rodzaj stałej mżawki — co zniekształcało liczbę dni z opadem i tłumiło ekstremy.

Inteligentniejsze wykorzystanie chmur, terenu i stacji

CHIRPS3 rozwiązuje te problemy na kilku frontach. Podstawowa klimatologia opadów została przebudowana tak, aby dane stacji były korygowane o opad, którego deszczomierze zwykle nie rejestrują w wietrznych miejscach, co powoduje, że długoterminowe średnie są tam nieco wyższe tam, gdzie to konieczne. Etap satelitarny został przeprojektowany tak, aby ilość opadu powiązana z czasem przebywania pod zimnymi chmurami była bezpośrednio powiązana z lokalną długoterminową średnią, zamiast polegać na prostej globalnej regresji. Zachowuje to naturalne wahania między okresami wilgotnymi i suchymi oraz lepiej oddaje rzadkie, silne zdarzenia, szczególnie w suchych regionach. Jednocześnie zespół niemal podwoił liczbę stacji zasilających system, zwłaszcza w Afryce i obu Amerykach, i włączył je przy użyciu metody respektującej, jak szybko wzorce opadów zmieniają się w przestrzeni.

Testowanie zgodności map z rzeczywistością

Aby sprawdzić wydajność CHIRPS3, autorzy porównali jego komponent satelitarny z wysokiej jakości zestawem referencyjnym zbudowanym z gęstych sieci stacji w 12 dobrze zmierzonych regionach, w tym w Stanach Zjednoczonych, Europie, Australii, Iranie i częściach Ameryki Łacińskiej. Sprawdzali średnie opady w porze mokrej, jak bardzo wartości różnią się między kolejnymi pięciodniowymi okresami oraz jak często wykrywane są bardzo wilgotne wydarzenia. CHIRP3, sama część satelitarna CHIRPS3, lepiej dopasowała się do obserwowanych średnich niż jej poprzednik i odtworzyła około 80 procent zaobserwowanej zmienności, w porównaniu z około połową w CHIRP2. Zbliżyła się też znacznie do obserwowanej intensywności najsilniejszych zdarzeń. Oddzielne testy wykorzystujące długie zapisy stacji w Etiopii i Maroku pokazały, że CHIRPS3 lepiej śledzi miesięczne wahania i silne opady nad złożonym terenem niż starszy produkt.

Co to oznacza dla ludzi na miejscu

Dla użytkowników CHIRPS3 zachowuje to, co uczyniło CHIRPS2 popularnym, jednocześnie zmniejszając kluczowe błędy. Nadal oferuje długi, spójny zapis sięgający 1981 roku, częste aktualizacje do monitoringu w niemal rzeczywistym czasie oraz otwarty dostęp w powszechnych formatach danych. Ale teraz obejmuje większe obszary świata, wykorzystuje o wiele więcej deszczomierzy i koryguje znane błędy pomiarowe. Co najważniejsze, daje bardziej wiarygodny obraz zarówno susz, jak i intensywnych opadów, pomagając systemom wczesnego ostrzegania, planistom rolniczym i wodnym oraz agencjom humanitarnym lepiej ocenić, jak niezwykłe są bieżące warunki i gdzie rosną zagrożenia dla bezpieczeństwa żywnościowego i wodnego.

Cytowanie: Funk, C., Peterson, P., Harrison, L. et al. The Climate Hazards Center Infrared Precipitation with Stations, Version 3. Sci Data 13, 718 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-07096-4

Słowa kluczowe: opady satelitarne, monitorowanie suszy, dane klimatyczne, sieć deszczomierzy, bezpieczeństwo żywnościowe