NASA:s nederbördsmätningsuppdrag (PMM) har samlat in regn och snöfall från rymden i nästan 20 år, och för första gången 2019, forskare kan komma åt PMM:s hela post som en datamängd.

PMM inkluderar två uppdrag – Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM), som kretsade runt jorden från 1997 till 2015, och dess efterträdare, det gemensamma NASA-JAXA Global Precipitation Measurement-uppdraget (GPM), som har samlat in data sedan 2014. I år, dock, GPM-projektet uppgraderade sina dataalgoritmer för att kalibrera och införliva TRMM-data i sin release, ge forskare, modellare och meteorologer tillgång till hela 19-årsrekordet.

Genom att kunna jämföra och kontrastera tidigare och nuvarande data, forskare är bättre informerade om att göra klimat- och vädermodeller mer exakta, bättre förstå normala och extrema regn och snöfall runt om i världen, och stärka tillämpningar för nuvarande och framtida katastrofer, sjukdom, resurshantering, energiproduktion och livsmedelssäkerhet.

Titta på Precipitation to Improve the World

GPM ger en fyrdimensionell bild av regn, snö, snöslask och stormar från rymden:Den registrerar inte bara storleken på droppar eller pellets, men hur kraftig nederbörden är och hur den förändras över tid. Detta perspektiv används inte bara för global vetenskap, som att studera jordens vatten- och energikretslopp och upptäcka extremt väder runt om i världen, men det är också användbart för att studera enskilda händelser, som orkaner eller torka.

GPM:s signaturalgoritm är Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM, eller IMERG. IMERG kalibrerar och kombinerar data från sin huvudsatellit, GPM Core Observatory, och GPM-konstellationen, en grupp internationella satelliter som bidrar med data till GPM samtidigt som de utför sina egna uppdrag. Medan hela IMERG-produkten tar tid att bearbeta och förbereda, den genererar också en nästan realtidssammanfattning av global nederbörd varje halvtimme, vilket är användbart för tidskänsliga applikationer som väderprognoser och katastrofåterställning.

Forskare, räddningspersonal, vårdpersonal och resursförvaltare använder IMERG-data för att se hur nederbörd formade händelser i det förflutna, för att hjälpa dem att förbereda sig för liknande händelser i framtiden. Genom att skapa en pålitlig, flera decenniers baslinje av regn och snö, IMERG visar hur nederbörden kan avvika från det normala, informera modeller som förutsäger skördar, sjukdomsutbrott och jordskred.

IMERG-data stöder även applikationer som vattenresurshantering, sa Andrea Portier, GPM:s applikationssamordnare. Till exempel, i Navajo-nationen, ligger i sydvästra USA, nederbördsdata är avgörande för vattenresursförvaltare som övervakar knappt vatten för jordbruk, dricka och ta hand om djur. GPM nederbördsmätningar och kartor hjälper dem att veta vilka områden som riskerar torka.

Att se det förflutna för att förutsäga framtiden

Att studera IMERG-data ur ett längre perspektiv ger forskarna en annan syn:Vilka regioner fick mest eller minst nederbörd, var slog de största stormarna till, hur förändras nederbörden över årstiderna?

"Under de senaste fem åren, med GPM, vi har haft en multi-satellit precisionsdatauppsättning som täcker praktiskt taget hela världen, sa George Huffman, IMERG:s ledande forskare och GPM:s biträdande projektforskare. "Men fem år är en kort tid. Vi behövde ha något längre ... att utöka multisatellitrekordet över hela de två uppdragen ger oss en chans att få långsiktig statistik och analysera tidigare förhållanden."

En viktig tillämpning för tidigare nederbördsdata är väder- och klimatmodellering, grunden för att studera kortsiktigt väder och långsiktigt klimat regionalt och globalt. Forskare använder sofistikerade datorprogram för att analysera stora mängder observerade data om lufttemperatur, atmosfärstryck, vind, nederbörd, markfuktighet och många andra variabler. Dessa datorprogram genererar sedan prognoser för kortsiktigt väder eller långsiktigt klimat.

"Vi behöver det förflutna för att modellera framtiden. Det förflutna ger oss baslinjen vi behöver för att förstå framtida händelser, sa Dalia Kirschbaum, GPM:s biträdande projektvetare för ansökningar. "Till exempel, vid extremt väder, som orkaner, vi kan bättre förstå vad "extrem" betyder om vi har en baslinje för jämförelse. Den här uppdateringen är en milstolpe genom att stödja mer exakta nederbördsuppskattningar som kan användas som "marksanning" i arbetet mot mer exakta framtida förutsägelser."

En annan uppsättning processer som teamet hoppas kunna förstå mer fullständigt är förändringar i nederbörd från dag till natt och över årstider.

"En av de viktiga sakerna vi letar efter är att förstå hur jordsystemet fungerar, "Huffman sa. "GPM ger oss information om vad miljön gör och gör det möjligt för oss att titta på hur nederbörd kan interagera med andra jordsystemvariabler, såsom jordfuktighet, luftkvalitet och vegetation."

Genom att titta tillbaka för att se var regn och snö fallit under de senaste 19 åren, forskare kan hjälpa människor runt om i världen att förbereda sig för framtiden, från lokaliserade kortvariga duggregn till storskaliga, decadalmönster.

Data från både GPM och TRMM är gratis och tillgänglig för allmänheten. PMM-webbplatsen listar åtkomstpunkterna för olika datauppsättningar och tillhandahåller handledningar och webbseminarier om hur man laddar ner och använder dem. Handledningarna sträcker sig från grundläggande dataåtkomst och användning till specifika applikationer, såsom översvämningshantering, lantbruk, och sjukdomsövervakning och respons. IMERG kommer att fortsätta tillhandahålla data under hela GPM-uppdraget, förväntas pågå till mitten av 2030-talet eller därefter.