Инфракрасные осадки с наземными станциями Центра климатических рисков, версия 3

Почему важны более точные карты осадков

Знание того, когда и где пойдет дождь, жизненно важно для фермеров, водных менеджеров и агентств, которые пытаются предотвратить голод. Однако во многих частях света имеется мало метеостанций, и простые дождемеры способны пропустить значительную часть выпавших осадков. В этой статье представлена CHIRPS3 — новый глобальный набор данных осадков, который объединяет спутниковые изображения с наземными измерениями, давая более четкую и реалистичную картину осадков с 1981 года по настоящее время.

Объединяя разные взгляды на дождь

CHIRPS3 построен как трехслойный пирог. Базовый слой — детальная карта типичных месячных осадков, созданная на основе более чем 84 000 долгосрочных записей со станций и спутниковой информации. Второй слой получают от геостационарных спутников, которые отслеживают, как долго очень холодные вершины облаков остаются над каждой точкой — подсказку о том, сколько осадков, вероятно, выпадает. Третий слой формируется из тысяч дождемеров, разбросанных по всему миру. Сложив эти три элемента и регулярно обновляя их, CHIRPS3 производит глобальные карты осадков каждые пять дней и ежемесячно, при этом суточные значения выводятся из пятиядневных сумм.

Исправление «слепых зон» старых продуктов

Ранние версии этих данных, известные как CHIRPS2, уже широко использовались для мониторинга засух, моделирования урожайности и гуманитарного планирования. Но выявились несколько недостатков. CHIRPS2 склонялась к сглаживанию пиков и провалов, занижая как сильные ливни, так и резкие засушливые периоды. Ветер, дующий через гористую местность, заставлял многие датчики улавливать меньше осадков, чем действительно выпадало, поэтому суммы в горах и ветреных регионах были смещены в сторону занижения. Спутниковый метод также давал слишком много мелких величин осадков — своего рода постоянную морось, искажавшую подсчет дождливых дней и приглушавшую экстремумы.

Более умное использование облаков, рельефа и датчиков

CHIRPS3 решает эти проблемы по нескольким направлениям. Базовую климатологию осадков перестроили так, чтобы данные станций корректировались на ту долю осадков, которую дождемеры обычно теряют в ветреных местах, делая долгосрочные средние немного более влажными там, где это уместно. Шаг со спутниковыми данными был переработан: теперь количество осадков, связанное с временем под холодными облаками, привязано напрямую к местной долгосрочной средней величине, а не полагается на простую глобальную регрессию. Это сохраняет естественные колебания между влажными и сухими периодами и лучше улавливает редкие сильные события, особенно в засушливых регионах. Одновременно команда почти удвоила число станций, питающих систему, особенно в Африке и Америках, и объединила их с помощью метода, учитывающего, насколько быстро изменяются образцы осадков с расстоянием.

Проверка соответствия карт реальности

Чтобы оценить работу CHIRPS3, авторы сравнили его спутниковую составляющую с высококачественным эталонным набором данных, построенным на плотных сетях станций в 12 хорошо измеренных регионах, включая США, Европу, Австралию, Иран и части Латинской Америки. Они проверяли средние осадки в влажный сезон, насколько значения меняются от одного пятиядневного периода к другому, и как часто фиксируются очень мокрые события. CHIRP3, спутниковая часть CHIRPS3, точнее согласовалась с наблюдаемыми средними значениями, чем предшественник, и воспроизводила около 80 процентов наблюдаемой изменчивости, по сравнению примерно с половиной в CHIRP2. Она также гораздо ближе подходила к наблюдаемой интенсивности самых сильных событий. Отдельные тесты с использованием длинных рядов станций в Эфиопии и Марокко показали, что CHIRPS3 лучше отслеживает помесячные колебания и сильные осадки в сложном рельефе, чем старый продукт.

Что это значит для людей на местах

Для пользователей CHIRPS3 сохраняет достоинства CHIRPS2 и одновременно уменьшает ключевые ошибки. Он по-прежнему предоставляет длинную, согласованную временную шкалу, уходящую к 1981 году, частые обновления для мониторинга вблизи реального времени и открытый доступ в распространенных форматах данных. Но сейчас он покрывает большую часть земного шара, использует намного больше датчиков и корректирует известные измерительные смещения. Что важнее всего, он даёт более точную картину как засух, так и интенсивных дождей, помогая системам раннего предупреждения, планировщикам сельского хозяйства и водных ресурсов и гуманитарным агентствам точнее оценивать необычность текущих условий и определять, где растут риски для продовольственной и водной безопасности.

Цитирование: 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

Ключевые слова: спутниковые осадки, мониторинг засух, климатические данные, сеть дождемеров, продовольственная безопасность