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水是万物生命的基础,降水在生物圈、大气两者之间的相互作用中扮演重要的角色,关系着淡水供应、农业、社会经济等方方面面的问题。由于我国存在降雨时空分布不均特点,以及强降雨相对集中等问题,每年有很多地区的群众均受到洪灾、暴雨、干旱等灾害的影响。因此,及时获取可靠的降水数据对洪涝、干旱等自然灾害监测具有重要的科学意义。本文选取3种卫星降水产品(CHIRPS、TRMM 3B42 V7、PERSIANN-CDR),以中国地区及3大典型流域(北江、淮河、辽河)为研究区域,分别从日、月、季节等多个时间尺度综合评估了3种卫星降水产品在中国地区的时空适应性;在此基础上,选取4个具有代表性的极端降水指数,系统评估了3种卫星降水产品对极端降水事件的时空捕捉能力。基于分布式水文模型CREST构建了2种水文模拟情景(情景I:首先利用雨量站数据率定CREST模型,然后用3种卫星降水数据驱动率定好的模型进行水文模拟对比;情景II:利用3种卫星降水数据分别率定CREST模型参数,然后进行水文模拟对比),定量评估了3种卫星降水产品在北江、淮河、辽河流域的水文效应,以探究卫星降水资料对地面雨量站的替代性,为卫星降水产品在大尺度的水文和气象监测预报应用提供科学参考。本文的主要研究结论如下:(1)基于卫星降水的时空精度评估结果表明,在日尺度上,CHIRPS存在低估现象,PERSIANN的降水空间分布比较平滑,无明显的极值现象,TRMM 3B42V7最接近观测值,在绝大多数流域精度最高,PERSIANN在松辽、海河流域的精度最高。月尺度上,3种降水产品精度在12~2月较低,而在6~8月较高,其中表现最好的是TRMM 3B42 V7,最差的是CHIRPS。季节尺度上,3个卫星降水产品在秋、冬季的适用性比春、夏季高,其中TRMM 3B42 V7在春、秋、冬季表现最好,而在夏季,3种降水产品对降水的预测精度均不理想。对于大多数流域来说,TRMM 3B42 V7精度最高,TRMM 3B42 V7和PERSIANN-CDR在松辽、海河流域的精度高于CHIRPS;而CHIRPS在西南诸河和内陆河流域精度最高。(2)在极端降水反演效果上,PERSIANN-CDR所预估的极端降水指数的空间分布更为平滑,且能较好地捕捉到了空间分布的差异性,总体上最接近观测值,TRMM和CHIRPS在中国大部分地区存在高估现象,特别是东南部地区,高估现象显著。综合对比,PERSIANN-CDR对极端降水的反演能力优于其他2种卫星降水产品。(3)多情景水文效应评估结果表明,不同气候类型流域,卫星降水产品所表现出的水文效应存在明显的差异,但3种卫星产品在情景II的模拟精度均优于情景I。其中PERSIANN-CDR和TRMM 3B42 V7在北江流域接近于基于雨量站的模拟效果,可以替代地面站点观测数据进行水文模拟及预报研究。在淮河流域,3种卫星降水均有较好的水文模拟效果,但存在轻微的高流量低估、低流量高估的现象,可以在一定程度上满足水文模拟及预报需求。在辽河流域,无论哪种情景,3种降水产品均不能较好地模拟出径流极值部分,特别是峰值模拟效果不佳,存在较为显著的低估现象,不适合用于流域洪峰流量模拟及预报。