NASA's Precipitation Measurement Missions (PMM) verzamelen al bijna 20 jaar regen en sneeuw uit de ruimte, en voor het eerst in 2019, wetenschappers hebben toegang tot het volledige record van PMM als één dataset.

PMM omvat twee missies:de Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM), die van 1997 tot 2015 in een baan om de aarde draaide en zijn opvolger, de gezamenlijke NASA-JAXA Global Precipitation Measurement-missie (GPM), die sinds 2014 gegevens verzamelt. echter, het GPM-project heeft zijn gegevensalgoritmen geüpgraded om TRMM-gegevens te kalibreren en op te nemen in de release, onderzoekers geven, modelbouwers en meteorologen toegang tot het volledige 19-jarige record.

Door gegevens uit het verleden en heden te kunnen vergelijken en contrasteren, onderzoekers zijn beter geïnformeerd om klimaat- en weermodellen nauwkeuriger te maken, een beter begrip van normale en extreme regen en sneeuwval over de hele wereld, en toepassingen voor huidige en toekomstige rampen te versterken, ziekte, middelenbeheer, energieproductie en voedselzekerheid.

Neerslag kijken om de wereld te verbeteren

GPM geeft een vierdimensionaal beeld van regen, sneeuw, ijzel en stormen vanuit de ruimte:het registreert niet alleen de grootte van druppels of pellets, maar hoe zwaar de neerslag is en hoe deze in de loop van de tijd verandert. Dit perspectief wordt niet alleen gebruikt voor mondiale wetenschap, zoals het bestuderen van de water- en energiecycli van de aarde en het spotten van extreem weer over de hele wereld, maar het is ook handig voor het bestuderen van afzonderlijke gebeurtenissen, zoals orkanen of droogtes.

Het kenmerkende algoritme van GPM is de Integrated Multi-satellitE Retrievals voor GPM, of IMERG. IMERG kalibreert en combineert gegevens van zijn belangrijkste satelliet, het GPM Core Observatorium, en de GPM-constellatie, een groep internationale satellieten die gegevens bijdragen aan GPM en tegelijkertijd hun eigen missies uitvoeren. Hoewel het volledige IMERG-product tijd nodig heeft om te verwerken en voor te bereiden, het genereert ook elk half uur een bijna realtime samenvatting van de wereldwijde neerslag, wat handig is voor tijdgevoelige toepassingen zoals weersvoorspellingen en noodherstel.

onderzoekers, hulpdiensten, gezondheidswerkers en resourcemanagers gebruiken IMERG-gegevens om te zien hoe neerslag gebeurtenissen in het verleden heeft gevormd, om hen te helpen zich voor te bereiden op soortgelijke evenementen in de toekomst. Door een betrouwbare, meerdere decennia basislijn van regen en sneeuw, IMERG laat zien hoe neerslag kan afwijken van normaal, informerende modellen die gewasopbrengsten voorspellen, uitbraken van ziekten en aardverschuivingen.

IMERG-gegevens ondersteunen ook toepassingen zoals waterbeheer, zei Andrea Portier, Applicatiecoördinator van GPM. Bijvoorbeeld, in de Navajo-natie, gelegen in het zuidwesten van de Verenigde Staten, neerslaggegevens zijn van cruciaal belang voor waterbeheerders die toezicht houden op schaars water voor de landbouw, drinken en voor dieren zorgen. GPM-regenvalmetingen en kaarten helpen hen te weten welke gebieden het risico lopen op droogte.

Kijken naar het verleden om de toekomst te voorspellen

Door IMERG-gegevens vanuit een langer perspectief te bestuderen, krijgen wetenschappers een ander beeld:welke regio's hebben de meeste of minste regenval gekregen, waar sloegen de grootste stormen toe, hoe verandert de neerslag door de seizoenen heen?

"De afgelopen vijf jaar met GPM, we hebben een multi-satelliet precisie dataset gehad die praktisch de hele wereld bestrijkt, " zei George Huffman, IMERG's hoofdwetenschapper en plaatsvervangend projectwetenschapper van GPM. "Maar vijf jaar is een korte tijd. We hadden iets langer nodig ... het uitbreiden van het multi-satellietrecord over de hele twee missies geeft ons een kans om langetermijnstatistieken te krijgen en de omstandigheden uit het verleden te analyseren."

Een belangrijke toepassing voor neerslaggegevens uit het verleden is in weer- en klimaatmodellering, de basis voor het bestuderen van het weer op korte termijn en het klimaat op lange termijn, regionaal en wereldwijd. Wetenschappers gebruiken geavanceerde computerprogramma's om grote hoeveelheden waargenomen gegevens over de luchttemperatuur te analyseren, luchtdruk, wind, neerslag, bodemvocht en vele andere variabelen. Deze computerprogramma's genereren vervolgens voorspellingen voor het weer op korte termijn of het klimaat op lange termijn.

"We hebben het verleden nodig om de toekomst te modelleren. Het verleden geeft ons de basis die we nodig hebben om toekomstige gebeurtenissen te begrijpen, " zei Dalia Kirschbaum, Plaatsvervangend projectwetenschapper van GPM voor toepassingen. "Bijvoorbeeld, bij extreem weer, zoals orkanen, we kunnen beter begrijpen wat 'extreem' betekent als we een vergelijkingsbasis hebben. Deze update is een mijlpaal door nauwkeurigere neerslagschattingen te ondersteunen die kunnen worden gebruikt als 'grondwaarheid' bij het werken aan nauwkeurigere toekomstige voorspellingen."

Een andere reeks processen die het team beter wil begrijpen, zijn veranderingen in neerslag van dag naar nacht en over seizoenen.

"Een van de belangrijkste dingen waar we naar op zoek zijn, is begrijpen hoe het aardsysteem werkt, Huffman zei. "GPM geeft ons informatie over wat de omgeving doet en stelt ons in staat om te kijken hoe regenval kan interageren met andere variabelen van het aardsysteem, zoals bodemvocht, luchtkwaliteit en vegetatie."

Door terug te kijken waar de afgelopen 19 jaar regen en sneeuw is gevallen, wetenschappers kunnen mensen over de hele wereld helpen zich voor te bereiden op de toekomst, van plaatselijke motregen op korte termijn tot grootschalige, decennium patronen.

Gegevens van zowel GPM als TRMM zijn gratis en beschikbaar voor het publiek. De PMM-website geeft een overzicht van de toegangspunten voor verschillende datasets en biedt tutorials en webinars over hoe deze te downloaden en te gebruiken. De tutorials variëren van basisgegevenstoegang en -gebruik tot specifieke toepassingen, zoals overstromingsbeheer, landbouw, en ziektemonitoring en -respons. IMERG zal gegevens blijven verstrekken voor de duur van de GPM-missie, zal naar verwachting tot het midden van de jaren dertig of daarna duren.