Users’ Guide toImagery with Heavy R

Users’ Guide to
Imagery with Heavy Rainfall Potential Areas
July
201
5
(Ver.
4
)
Japan Meteorological Agency
(10°N, 140°E)
(35°S, 145°W)
Figure 2 Product coverage for the South Pacific Islands
(2) Spatial resolution
The spatial resolution of each pixel is 0.05
°
in both lati
tude and longitude.
(3) Data format
Image data comply with the specifications of the Joint Photographic Experts Group
(JPEG) format.
(4) Color assignment
Rainfall potential areas are colored, as shown in Figs. 3 and 4. Cloud imagery is
based on satell
ite observations on the long
-
wave infrared
band
(10.
4
μm
), and
grayscale shading is used to show brightness temperature. Lighter colors represent
lower temperatures, and darker colors show higher temperatures. Convective clouds
that may produce rainfall are shown in magenta.
Figure 3 Product sample for S
outheast Asia
Figure 4 Product sample for the South Pacific Islands
4.
Basic algorithm
The brightness temperatures of the three
Himawari
-
8
infrared
bands
(6.
2
μm (T
6.
2
),
10.
4
μm (T
1
0.4
) and 12.
4
μm (T
12
.4
)) are used for detection of deep convective
clouds.
The concepts below are adopted to detect convective clouds with high tops.
-
T
6.
2
is lower than T
1
0.4
and T
12
.4
when clouds are in the development stage and
their tops do not reach the tropopause.
-
T
6.
2
, T
1
0.4
and T
12
.4
are almost identical when conv
ective cloud tops reach the
tropopause.
-
T
6.
2
may be higher than T
1
0.4
when cloud tops overshoot into the stratosphere.
-
The temperature difference between T
1
0.4
and T
12
.4
increases when thin cirrus
clouds are observed.
Threshold values for the detection
of deep convective clouds are adjusted to place
priority on the improvement of detection probability.
5.
Comparison with rainfall
The probability of detection (POD) and the success ratio (SR), which are often used
in forecast verification, are calculated
to evaluate the product. Rainfall potential areas
based on data from the MTSAT imager
are
compared on a pixel
-
by
-
pixel basis to rainfall
retrieval data from microwave imagers on board the polar orbiting satellites in the Global
Satellite Mapping of Precipi
tation (GSMaP*) (hereafter simply referred to as “rainfall”). A
rain rate of 20 mm/h is adopted as the criterion for heavy rainfall. The results of
comparison from January through October 2011 are shown in Table 1.
Table
1
Results of comparison for rainf
all of 20 mm/h or more
Area
Southeast Asia
South Pacific Islands
POD
0.812
0.805
SR
0.012
0.012
POD = H / (H + M), known as the hit rate (HR), shows the ratio of correctly identified rainfall.
SR = H / (H + F) gives the ratio of the rainfall potent
ial area where rainfall is actually observed.
Situations are categorized in three ways based on cloud detection and rainfall presence:
-
“H” denotes hits (i.e., rainfall is observed in the rainfall potential area).
-
“M” denotes missed detections (i.e., rain
fall is observed outside the rainfall potential area).
-
“F” denotes false alarms (i.e., rainfall is not observed in the rainfall potential area).
Rainfall (≥ 20 mm/h)
Ye s
No
Potential areas
Ye s
H
F
No
M
* The GSMaP Project is sponsored by JST
-
CREST and promoted by the JAXA Precipitation Measuring
Mission (PMM) Science Team. GSMaP products are distributed by the Earth Observation Research
Ce
nter of the Japan Aerospace Exploration Agency.
Rainfall potential areas
and visualized images of GSMaP rainfall retrieval data are
shown in Figs. 5 and 6.
Figure 5 indicates a close relationship between rainfall potential areas and heavy
rainfall areas
. The potential areas across Thailand, Lao PDR and Vietnam (left) show
good correspondence to heavy rainfall areas with a rain rate equal to or more than 20
mm/h (right). As shown by the POD score, the potential areas match around 81% of the
actual heavy r
ainfall areas.
Figure 5 Comparison of rainfall potential areas and GSMaP rainfall areas
(1632 UTC, 30 September, 2011)
Figure 6 shows overestimation of heavy rainfall areas. Rainfall potential areas over
Myanmar, Thailand, Lao PDR and Vietnam co
rrespond to actual rainfall areas, although
most of these have a rain rate of less than 20 mm/h. As shown by the success ratio (SR)
in Table 1, around 1.2% of potential areas experienced heavy rainfall equal to or more
than 20 mm/h, meaning that almost 99%
of such areas experienced rainfall of less than
20 mm/h or no rain.
For reference, the SR for rainfall with a rain rate of more than 0.1 mm/h is around
80%.
Figure 6 Comparison of rainfall potential areas and GSMaP rainfall areas
(1532 UTC, 16
August, 2011)
6.
Comparison
between MTSAT and Himawari
-
8
Comparison of
rainfall potential areas based on Himawari
-
8 data
and
MTSAT data
shows very close correspondence
(Figs. 7 and 8) because the
bands
used are similar
for both satellites
(see Table 2).
F
igure 7 shows rainfall potential areas for Southeast Asia derived from MTSAT data
(left) and Himawari data (right) every
six
hours
, and F
igure 8 shows
the same
for the
South
Pacific
I
slands
.
Distribution in
these areas
is
similar for
all
time
s
.
Table 2 O
bservation wavelength
s
[
μ
m] used for detection of deep convective clouds
M T S AT
Himawari
-
8
6.7
6.2 (band 8)
10.8
10.4 (band 13)
12.0
12.4 (band 15)
Figure 7
L
eft
:
imagery derived
using
MTSAT data from 0000 UTC
on
15 June 2015 to
0000 UTC
on
16 June 2015 every
six
hours.
R
ight
:
imagery derived from Himawari
-
8
data.
0000 UTC
0600 UTC
01200 UTC
01800 UTC
0000 UTC
0000 UTC
0600 UTC
01200 UTC
01800 UTC
0000 UTC
Figure 8
L
eft
:
imagery derived
using
MTSAT data from 0000 UTC
on
15 June 2015
to
0000 UTC
on
16 June 2015 every
six
hours.
R
ight
:
imagery derived from Himawari
-
8
data.
0000 UTC
0600 UTC
01200 UTC
01800 UTC
0000 UTC
0000 UTC
0600 UTC
01200 UTC
01800 UTC
0000 UTC
7.
Points to note
-
Rainfall potential areas indicated by this product do not always correspond to
areas of actual rainfall.
-
Dense cirrus clouds may be misclassified a
s deep convective clouds.
-
Clouds smaller than the spatial resolu
tion of satellite observation
may remain
undetected.
-
The specifications of this product are subject to change without notice.
-
Th
e
product is derived
usi
ng
Himawari
-
8 data from July 2015.

Kết quả (Việt) 1:

Users’ Guide toImagery with Heavy Rainfall Potential AreasJuly 2015(Ver. 4)Japan Meteorological Agency(10°N, 140°E)(35°S, 145°W)Figure 2 Product coverage for the South Pacific Islands(2) Spatial resolutionThe spatial resolution of each pixel is 0.05°in both latitude and longitude.(3) Data formatImage data comply with the specifications of the Joint Photographic Experts Group (JPEG) format.(4) Color assignmentRainfall potential areas are colored, as shown in Figs. 3 and 4. Cloud imagery is based on satellite observations on the long-wave infrared band(10.4μm), and grayscale shading is used to show brightness temperature. Lighter colors represent lower temperatures, and darker colors show higher temperatures. Convective clouds that may produce rainfall are shown in magenta.Figure 3 Product sample for Southeast AsiaFigure 4 Product sample for the South Pacific Islands4.Basic algorithmThe brightness temperatures of the three Himawari-8infrared bands(6.2μm (T6.2), 10.4μm (T10.4) and 12.4μm (T12.4)) are used for detection of deep convective clouds. The concepts below are adopted to detect convective clouds with high tops.-T6.2is lower than T10.4and T12.4when clouds are in the development stage and their tops do not reach the tropopause.-T6.2, T10.4and T12.4are almost identical when convective cloud tops reach the tropopause.-T6.2may be higher than T10.4when cloud tops overshoot into the stratosphere.-The temperature difference between T10.4and T12.4increases when thin cirrus clouds are observed.Threshold values for the detectionof deep convective clouds are adjusted to place priority on the improvement of detection probability.5.Comparison with rainfallThe probability of detection (POD) and the success ratio (SR), which are often used in forecast verification, are calculated to evaluate the product. Rainfall potential areasbased on data from the MTSAT imager are compared on a pixel-by-pixel basis to rainfall retrieval data from microwave imagers on board the polar orbiting satellites in the Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP*) (hereafter simply referred to as “rainfall”). A rain rate of 20 mm/h is adopted as the criterion for heavy rainfall. The results of comparison from January through October 2011 are shown in Table 1.Table 1Results of comparison for rainfall of 20 mm/h or moreAreaSoutheast AsiaSouth Pacific IslandsPOD0.8120.805SR0.0120.012POD = H / (H + M), known as the hit rate (HR), shows the ratio of correctly identified rainfall.SR = H / (H + F) gives the ratio of the rainfall potential area where rainfall is actually observed.Situations are categorized in three ways based on cloud detection and rainfall presence:-“H” denotes hits (i.e., rainfall is observed in the rainfall potential area).-"M" là bắt nhỡ phát hiện (tức là, mưamùa thu là quan sát bên ngoài khu vực tiềm năng lượng mưa).-"F" là bắt các báo động sai (ví dụ, lượng mưa là không quan sát trong khu vực tiềm năng lượng mưa).Lượng mưa (≥ 20 mm/h)Ye sKhôngKhu vực tiềm năngYe sHFKhôngM* Dự án GSMaP được bảo trợ bởi JST-CREST và thúc đẩy bởi JAXA mưa đo Nhóm khoa học nhiệm vụ (Fedorovich). GSMaP sản phẩm được phân phối bởi các nghiên cứu quan sát trái đất CEnter của cơ quan thăm dò không gian vũ trụ Nhật bản.Khu vực tiềm năng lượng mưa và hình dung hình ảnh của GSMaP lượng mưa phục hồi dữ liệu Hiển thị trong Figs. 5 và 6.Hình 5 cho thấy một mối quan hệ gần gũi giữa khu vực tiềm năng lượng mưa và nặng khu vực lượng mưa. Các lĩnh vực tiềm năng trên toàn Thái Lan, Lào và Việt Nam Hiển thị (trái) lượng mưa tương ứng để nặng tốt khu vực với một tỷ lệ mưa bằng hoặc hơn 20 mm/h (bên phải). Như thể hiện bởi số điểm POD, các lĩnh vực tiềm năng kết hợp khoảng 81% của các thực tế nặng rkhu vực ainfall.Hình 5 so sánh của khu vực tiềm năng lượng mưa và các khu vực lượng mưa GSMaP(1632 UTC, Tháng Chín 30, 2011)Hình 6 cho thấy overestimation của khu vực lượng mưa nặng. Khu vực tiềm năng lượng mưa trên Myanma, Thái Lan, Lào và Việt Nam hợp tácrrespond đến khu vực lượng mưa thực tế, mặc dù Hầu hết các có một tỷ lệ mưa ít hơn 20 mm/h. Như thể hiện bởi tỷ lệ thành công (SR) trong bảng 1, khoảng 1,2% của khu vực tiềm năng kinh nghiệm mưa bằng hoặc nhiều hơn than 20 mm/h, meaning that almost 99%of such areas experienced rainfall of less than 20 mm/h or no rain.For reference, the SR for rainfall with a rain rate of more than 0.1 mm/h is around 80%.Figure 6 Comparison of rainfall potential areas and GSMaP rainfall areas(1532 UTC, 16 August, 2011)6.Comparisonbetween MTSAT and Himawari-8Comparison of rainfall potential areas based on Himawari-8 data andMTSAT data shows very close correspondence(Figs. 7 and 8) because the bands used are similar for both satellites(see Table 2).Figure 7 shows rainfall potential areas for Southeast Asia derived from MTSAT data (left) and Himawari data (right) every sixhours, and Figure 8 shows the samefor the South PacificIslands. Distribution in these areas issimilar for alltimes.Table 2 Observation wavelengths[μm] used for detection of deep convective cloudsM T S ATHimawari-86.76.2 (band 8)10.810.4 (band 13)12.012.4 (band 15)Figure 7 Left:imagery derived usingMTSAT data from 0000 UTCon15 June 2015 to 0000 UTCon16 June 2015 every sixhours. Right:imagery derived from Himawari-8 data.0000 UTC0600 UTC01200 UTC01800 UTC0000 UTC0000 UTC0600 UTC01200 UTC01800 UTC0000 UTCFigure 8 Left:imagery derived usingMTSAT data from 0000 UTCon15 June 2015to 0000 UTCon16 June 2015 every sixhours. Right:imagery derived from Himawari-8 data.0000 UTC0600 UTC01200 UTC01800 UTC0000 UTC0000 UTC0600 UTC01200 UTC01800 UTC0000 UTC7.Points to note-Rainfall potential areas indicated by this product do not always correspond to areas of actual rainfall.-Dense cirrus clouds may be misclassified as deep convective clouds.-Clouds smaller than the spatial resolution of satellite observation may remain undetected.-The specifications of this product are subject to change without notice.-Theproduct is derived usingHimawari-8 data from July 2015.

Kết quả (Việt) 2:

Hướng dẫn người sử dụng tới
Imagery với Nặng Lượng mưa khu vực tiềm năng
July
201
5
(Ver. 4) Nhật Bản Cơ quan Khí tượng (10 ° N, 140 ° E) (35 ° S, 145 ° W) Hình 2 phủ sóng sản phẩm cho các đảo Nam Thái Bình Dương (2 ) có độ phân giải không gian Độ phân giải không gian của mỗi điểm ảnh là 0,05 ° trong cả Lati kinh độ tude và. (3) Dữ liệu định dạng dữ liệu hình ảnh thực hiện theo các thông số kỹ thuật của Joint Photographic Experts Group định dạng (JPEG). (4) Màu nhượng Lượng mưa các khu vực tiềm năng màu, như thể hiện trong hình. 3 và 4. Đám mây hình ảnh được dựa trên satell quan sát ite trên lâu - sóng hồng ngoại ban nhạc (10 4 mm), và màu xám che được sử dụng để hiển thị nhiệt độ độ sáng. Màu sắc nhẹ hơn đại diện cho nhiệt độ thấp hơn, và màu sắc màu tối hơn, nhiệt độ cao hơn. Đám mây đối lưu có thể sản xuất ra lượng mưa được thể hiện trong màu đỏ tươi. Hình 3 mẫu sản phẩm cho S outheast Á Hình mẫu 4 Sản phẩm cho quần đảo Nam Thái Bình Dương 4. Thuật toán cơ bản Nhiệt độ sáng của ba Himawari - 8 hồng ngoại ban nhạc (6. 2 mm (T 6. 2), 10. 4 mm (T 1 0,4) và 12. 4 mm (T 12 .4)) được sử dụng để phát hiện các đối lưu sâu mây. Các khái niệm dưới đây được áp dụng để phát hiện những đám mây đối lưu với ngọn cao. - T 6. 2 là thấp hơn so với T 1 0.4 và T 12 .4 khi các đám mây đang trong giai đoạn phát triển và ngọn của họ không đạt được tropopause. - T 6. 2, T 1 0.4 và T 12 .4 là gần như giống hệt nhau khi conv ective đám mây ngọn đạt tropopause. - T 6. 2 có thể cao hơn so với T 1 0.4 khi ngọn đám mây vọt lố vào tầng bình lưu. - Sự khác biệt nhiệt độ giữa T 1 0.4 và T 12 .4 tăng khi mây ti mỏng mây được quan sát thấy. giá trị Threshold cho các phát hiện của những đám mây đối lưu sâu được điều chỉnh để đặt ưu tiên vào việc cải tiến phát hiện xác suất. 5. So sánh với lượng mưa Xác suất phát hiện (POD) và tỷ lệ thành công (SR), thường được sử dụng trong xác minh dự báo, được tính toán để đánh giá sản phẩm. Khu vực tiềm năng mưa dựa trên dữ liệu từ các hinh MTSAT được so sánh trên một điểm ảnh - by - pixel cùng các cơn mưa dữ liệu thu hồi từ bộ tạo ảnh vi sóng trên khoang vệ tinh orbiting cực trong toàn cầu qua vệ tinh bản đồ của Precipi tation (GSMaP *) (sau đây được gọi đơn giản như "các cơn mưa"). Một tỷ lệ mưa 20 mm / h được thông qua như là tiêu chí cho mưa lớn. Các kết quả so sánh từ tháng Giêng đến tháng 10 năm 2011 được trình bày trong Bảng 1. Bảng 1 Kết quả so sánh cho rainf tất cả 20 mm / h hoặc nhiều khu vực Đông Nam Á South Pacific Islands POD 0,812 0,805 SR 0.012 0.012 POD = H / (H + M ), được gọi là tỷ lệ hit (HR), cho thấy tỷ lệ của lượng mưa được xác định một cách chính xác. SR = H / (H + F) cung cấp cho các tỷ lệ của lượng mưa mạnh khu vực ial nơi lượng mưa thực sự quan sát. Hoàn cảnh được phân loại theo ba cách dựa vào việc phát hiện đám mây và sự hiện diện của mưa: - "H" biểu thị số truy cập (tức là, lượng mưa được quan sát thấy trong mưa khu vực tiềm năng). - "M" là bắt phát hiện bị mất (tức là, mưa mùa thu được quan sát bên ngoài mưa khu vực tiềm năng). - "F "biểu thị cảnh báo sai (tức là, lượng mưa không quan sát thấy trong mưa khu vực tiềm năng). Lượng mưa (≥ 20 mm / h) Ye s Không có lĩnh vực tiềm năng Ye s H F Không M * Dự án GSMaP được tài trợ bởi JST - CREST và thăng bằng các JAXA Lượng mưa đo Mission (PMM) Team Science. Sản phẩm GSMaP được phân phối bởi các quan sát trái đất nghiên cứu Ce nter của Cơ quan Thám hiểm Vũ trụ Nhật Bản. Lượng mưa các khu vực tiềm năng và hình ảnh của GSMaP dữ liệu thu hồi lượng mưa được thể hiện trong hình. 5 và 6. Hình 5 chỉ ra một mối quan hệ chặt chẽ giữa các khu vực tiềm năng và lượng mưa nặng vùng có lượng mưa. Các lĩnh vực tiềm năng trên toàn Thái Lan, Lào và Việt Nam (trái) cho thấy sự tương ứng tốt với các khu vực mưa nặng với một tỷ lệ mưa bằng hoặc hơn 20 mm / h (bên phải). Như được thể hiện bằng số điểm POD, các khu vực tiềm năng phù hợp với khoảng 81% của r nặng thực tế khu vực ainfall. Hình 5 So sánh các khu vực tiềm năng về lượng mưa và các khu vực mưa GSMaP (1632 UTC, ngày 30 tháng 9 năm 2011) Hình 6 cho thấy đánh giá quá cao của khu vực mưa lớn . Lượng mưa các khu vực tiềm năng so với Myanmar, Thái Lan, Lào và Việt Nam đồng rrespond đến vùng có lượng mưa thực tế, mặc dù hầu hết trong số này có một tỷ lệ mưa dưới 20 mm / h. Như được thể hiện bằng tỷ lệ thành công (SR) trong Bảng 1, khoảng 1,2% của khu vực tiềm năng trải qua mưa lớn bằng hoặc nhiều hơn 20 mm / h, nghĩa là gần như 99% của khu vực như kinh nghiệm lượng mưa dưới 20 mm / h hoặc không có mưa. Để tham khảo, SR cho mưa với một tốc độ mưa của hơn 0,1 mm / h là khoảng 80%. Hình 6 So sánh các khu vực tiềm năng về lượng mưa và các khu vực mưa GSMaP (1532 UTC, 16 tháng Tám, 2011) 6. So sánh giữa MTSAT và Himawari - 8 So sánh các khu vực tiềm năng mưa dựa trên Himawari - 8 dữ liệu và dữ liệu MTSAT lãm thư rất gần (. Figs 7 và 8) do các ban nhạc được sử dụng là tương tự cho cả hai vệ tinh. (xem Bảng 2) F igure 7 cho thấy lượng mưa khu vực tiềm năng cho khu vực Đông Nam Á có nguồn gốc từ dữ liệu MTSAT (trái) và dữ liệu Himawari (phải) mỗi sáu giờ, và F igure 8 cho thấy cùng với sự South Pacific Tôi slands. Phân bố ở các khu vực này là tương tự cho tất cả các thời gian s. Bảng 2 O bservation bước sóng s [μ m] được sử dụng để phát hiện sâu sắc những đám mây đối lưu M TS AT Himawari - 8 6.7 6.2 (băng 8) 10,8 10,4 (ban nhạc 13) 12,0 12,4 (ban nhạc 15) Hình 7 L EFT: hình ảnh thu được bằng cách sử dụng dữ liệu MTSAT từ 0000 UTC vào ngày 15 tháng 6 2015 để 0000 UTC vào ngày 16 Tháng 6 năm 2015 mỗi sáu giờ. R ight: hình ảnh bắt nguồn từ Himawari - 8. dữ liệu 0000 UTC 0600 UTC 01.200 UTC 01.800 UTC 0000 UTC 0000 UTC 0600 UTC 01.200 UTC 01.800 UTC 0000 UTC Hình 8 L EFT: hình ảnh thu được bằng cách sử dụng dữ liệu MTSAT từ 0000 UTC vào ngày 15 tháng sáu năm 2015 để 0000 UTC vào ngày 16 Tháng 6 năm 2015 mỗi sáu. giờ R ight: hình ảnh bắt nguồn từ Himawari - 8 dữ liệu. 0000 UTC 0600 UTC 01.200 UTC 01.800 UTC 0000 UTC 0000 UTC 0600 UTC 01.200 UTC 01.800 UTC 0000 UTC 7. Các điểm cần lưu ý - Lượng mưa các khu vực tiềm năng được chỉ định bởi sản phẩm này không luôn luôn tương ứng với khu vực có lượng mưa thực tế. - những đám mây ti dày đặc có thể được phân loại sai một là đám mây đối lưu sâu. - Clouds nhỏ hơn so với các nghị quyết về không gian tion quan sát vệ tinh có thể vẫn không bị phát hiện. - Các thông số kỹ thuật của sản phẩm này có thể thay đổi mà không cần thông báo trước. - Th e sản phẩm có nguồn gốc USI ng Himawari - 8 dữ liệu từ tháng 7 năm 2015.