降水量は、水循環の主な原動力です。その推定は、気候監視、異常気象予測、天気予報などの多くのアプリケーションで基本となります。地上の降雨量は、雨量計と呼ばれる機器によって測定されます。ただし、雨量計の数は限られており、世界中に偏在しています。
または、グローバル カバレッジと反復測定を保証するリモート センシングを使用することもできます。宇宙機関は、雲によって反射または放射された大気信号の反転に基づいて瞬間的な降雨推定値を提供する「トップダウン」アプローチによる降雨測定専用のミッションを開始しています。ただし、断続性が高いため、スナップショット測定では降雨量を正確に推定できない場合があります。
SM2RAIN と名付けられた代替的で革新的なアプローチは、イタリア国立研究評議会の地質水文保護研究所の水文学グループによって 5 年前に開発されました。 SM2RAIN は、「ボトムアップ」アプローチに従って土壌水分を測定することで、降水量を推定できます。最初の出版以来 (Brocca et al., 2013 )、SM2RAIN は継続的に改善され、ローカル スケールからグローバル スケールまで多数の分析に使用されています (Brocca et al., 2017 ).
最先端の「トップダウン」衛星降雨プロダクトとの比較により、SM2RAIN は、特に南部アフリカ、南米、インド、オーストラリア、米国西部、および南ヨーロッパ (Ciabatta) でより正確な結果をもたらすことが多いことが実証されました。ら、2018; Massari et al., 2017 ）。また、補完性の高い「ボトムアップ」と「トップダウン」のアプローチの統合により、すでに非常に有望な結果が得られています (Chiaravallotti et al., 2018 ).
SM2RAIN の非常に最近のアプリケーションが Tarpanelli et al. で提案されました。 (2017年 ) 衛星土壌水分センサー (Advanced SCATterometer、ASCAT; Advanced Microwave Scanning Radiometer 2、AMSR-2; 土壌水分アクティブおよびパッシブミッション、SMAP; 土壌水分および海洋塩分ミッション、SMOS、および RapidScat) のコンスタレーションを利用して、降雨量を推定しました。 .
著者らは、複数の土壌水分センサーを併用すると、時間分解能だけでなく精度も向上し、新しい全球降水量測定から得られた製品と同等またはそれ以上の性能を持つ優れた「ボトムアップ」降雨製品を提供することを実証しました( GPM) NASA によるミッション。実際のアプリケーションの中で、SM2RAIN から派生した降雨プロダクトは、洪水の改善に非常に役立ちます と地滑り 予測 (Massari et al., 2018 )、水収支モデリング用 (Abera et al., 2016 )、および気候と農業への応用 (Brocca et al., 2017 ).
将来のアプリケーションの中で、新しい ESA ミッション、Sentinel-1 からの高解像度土壌水分プロダクトの使用は、1 km の空間分解能で降雨プロダクトを取得するための分析の重要な拡張となります。 SM2RAIN に関する最初の論文の著者である Luca Brocca 氏は次のように述べています。たとえば、イタリアや地中海地域では、鉄砲水の問題があります。このようなタイプの洪水は、小規模から中規模の集水域では非常に急速に進行し、予測が非常に困難です。これらの新しい衛星製品は、その助けになる可能性があります。これらの新しい高解像度製品は、今後 1 年か 2 年以内に利用可能になると思います。」
これらの調査結果は、最近ジャーナル Advances in Water Resources に掲載された正確な降雨量推定のための衛星土壌水分センサーのコンステレーションの活用というタイトルの記事で説明されています .この作業は、地質水文保護研究所の A. Tarpanelli、C. Massari、L. Ciabatta、L. Brocca、P. Filippucci、および国際水管理研究所の G. Amarnath によって実施されました。
