集成多卫星降水估算（Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM，简称IMERG）是由美国国家航空航天局（NASA）全球降水测量（Global Precipitation Measurement，简称GPM）任务开发的一种降水产品。IMERG集成多来源降水数据（包括GPM核心卫星，被动微波传感器、静止卫星和地基雷达），提供了全球范围内高分辨率、近实时的降水数据。

IMERG以0.1°（约10公里）空间分辨率和30分钟间隔提供降水估算。它以实时（或称“早期”）和回顾模式（“晚期”）提供，并具有约4小时的延迟。实时IMERG数据集可在观测后约4-12小时提供降水估算，空间分辨率为0.1度（约10公里），时间分辨率为30分钟。回顾IMERG数据集在观测后约4个月可用，由于融合了额外数据并改进了用于生成数据的算法，具有更高的准确性。

TRMM&GPM

主要参考信息来自于：The Global Precipitation Measurement Mission (GPM) | NASA Global Precipitation Measurement Mission

全球降水观测卫星计划（GPM, Global Precipitation Measurement）是一个国际卫星网络，提供下一代全球降雨和降雪观测。在热带降雨测量任务（TRMM, Tropical Rainfall Measurement Mission）成功的基础上，GPM的重心是部署一颗“核心观测卫星”，搭载先进的雷达/辐射计系统，为降水太空测量设立参考标准，从而为卫星群降水测量的实现奠定基础。

GPM核心观测卫星（也叫核心观测站）继续采样非日同步轨道，并将覆盖范围扩展到更高的纬度（南北纬65°），以提供近全球的降雨观测，2014年发射。该观测站是TRMM降雨感应装置的扩展，主要关注热带和亚热带海洋区域的中到重度降雨。与TRMM相比，GPM提升了测量轻雨(<0.5mm hr-1)、固体降水和降水颗粒微物理特性的能力；而中高纬度地区的小雨和降雪占降水事件的主要部分。

搭载的传感器：多通道 GPM 微波成像仪GMI (GPM Microwave Imager)和 Ku/Ka 频带双频降水雷达DPR (Dual Precipitation Radar)

GMI 是一个锥形扫描多通道微波辐射计，覆盖范围为 550 英里（885 千米），有 10 GHz 到 183 GHz 范围内的十三个通道。GMI 使用一组经过优化的频率，利用每个通道的极化差异作为光学厚度和水含量及降水系统的指标，检测重、中、轻度降水。

DPR 由 35.5 GHz Ka 频段和 13.6 GHz Ku 频段降水雷达组成，提供降水结构和特性的三维测量。DPR 最初的数据采集范围分别为 78 英里（Ka, 125 千米）和 152 英里（Ku, 245 千米）；自 2018 年 5 月起，两个雷达的数据采集范围都扩大至 152 英里（245 千米）。相较于 TRMM 降水雷达，DPR 对轻雨和降雪的灵敏度更高。DPR 的 Ka/Ku 波段叠加同步测量可为中等降水强度下粒子大小分布提供新信息。此外，来自 DPR 的新的微物理测量结果，可补充云和气溶胶观测。

GPM由NASA和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA, the Japan Aerospace Exploration Agency）作为TRMM的全球继任者发起，由国际空间机构联盟组成，包括法国国家航空航天中心（CNES, the Centre National d’Études Spatiales）、印度空间研究组织（ISRO, the Indian Space Research Organization）、美国国家海洋和大气管理局（NOAA, the National Oceanic and Atmospheric Administration）、欧洲气象卫星利用组织（EUMETSAT, the European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites）等。
TRMM由NASA和JAXA于1997年发射，使用主/被动微波仪器来测量热带地区的降雨，并为结合其他卫星的降雨信息提供基础。该任务证明了在不同时间非日同步轨道上的观测和极轨卫星在固定时间观测的重要性—改善对飓风的准实时监测和准确估计降雨累积时间。

气象公报产品java_General_02

土壤湿度数据集SMAP

SMAP (Soil Moisture Active Passive)旨在测量土壤表层5厘米内的水分含量，并从太空监测土壤湿度状况，采用一个辐射计和一个雷达，以约10公里的空间分辨率测量土壤湿度，2015年发布，提供2015年3月以来的每天的数据。辐射计（1.41 GHz）测量地球表面自然微波辐射，受土壤中水分含量的影响。雷达仪器发射微波能量脉冲，获取反射信号（即使穿过植被也能测量土壤湿度）。

再分析数据集

MERRA

GMAO - Global Modeling and Assimilation Office Research Site (nasa.gov)

The Modem-Era Retrospective analysis for Research and Application (MERRA)数据于2009年发布，基于GEOS-5大气数据同化系统，覆盖1979-2016年，空间格网0.5°*0.66°，共72层；随后，MERRA可被用于其他再分析数据集：MERRA-Land (land surface), MERRAero (atmospheric aerosols)。

MERRA-2, MERRA version 2, 提供1980至今的数据。该数据集还包括对气溶胶的交互式分析，从而接入大气环流过程，结合可用的平流层臭氧和温度观测数据，而从表示低温过程。

大气数据同化系统，an atmospheric data assimilation system，将大气变量（如温度、湿度、风速和风向）观测数据与大气数值模型结合起来，从而得出对当前大气状态更加准确和完整的描绘，并提高天气预报和气候预测的精度。该系统基于数学理论，将观测数据与模型输出合并，得出给定时间大气条件的最佳估计。同化数据后面可以用于气候气象模型的初始化，从而得出更佳的预测结果。

其他的再分析数据集计划有：美国国家环境预测中心（NCEP）和大气研究中心（NCAR）的DCEP/NCAR(1948~)，美国国家环境预测中心（NCEP）与美国能源部（DOE）的NCEP/DAO，美国国家航空航天局（NASA）资料同化部（NAO）的NASA/DAO（也称GEOS-1），欧洲中期数值报中心（ECMWF）的ERA-15和ERA-40。日本气象厅（JMA）和电力中央研究所（CRIEPI）的JRA-25。

系统

GEOS-5 FP

The Goddard Earth Observing System (GEOS) 是一个模型套组，遵循地球系统建模框架(ESMF, the Earth System Modeling Framework)。

主要模型包括：The Atmospheric General Circulation Model (AGCM), The Ocean General Circulation Model (OGCM), The coupled Atmosphere-Ocean General Circulation Model (AOGCM), The Chemistry-Climate Model (CCM), The Chemistry-Transport Model (CTM)。

GMAO目前使用的同化系统主要包括：大气数据同化系统（ADAS），海洋数据同化系统（ODAS）和陆地数据同化系统（LDAS）。

大气数据同化系统（ADAS）：多年来，GMAO一直致力于发展网格点统计插值（GSI）系统，该系统最初由NCEP设计。当前的活动正在从三维变分方法扩展到三维和四维的集合系统。 GMAO率先使用增量分析更新（IAU）技术将观测值平滑地引入模型，用于数据同化问题。除了气象场之外，GMAO的研究和生产活动还包括气溶胶和微量气体的分析。
海洋数据同化系统（ODAS）：为了分析海洋状态，GMAO使用来自各种原位传感器和卫星观测的海表和亚表面温度、海流、盐度、海表高度和海冰范围信息。大气分析用作海洋同化系统的驱动器。 GMAO的海洋分析用作季节性预测系统的初始状态，目前基于集合最优分析（EnOI）技术，而研究活动则侧重于发展集合卡尔曼滤波方法。除了在物理海洋学领域的工作外，GMAO还有一个成熟的海洋色彩同化活动，该活动基于NASA的海洋色彩观测。
陆地数据同化系统（LDAS）：GMAO的LDAS使用基于集合卡尔曼滤波器（EnKF）技术构建的集水区陆地模型。这为GMAO在结合地表温度和湿度信息以及推断根区土壤湿度信息的工作提供了高效的实现。