降水是水文循环的关键组成部分，也是天气和气候研究中最重要的变量之一。准确可靠的降水数据对于确定气候趋势和变率至关重要。在本研究中，比较了 11 个不同的降水数据集、6 个再分析数据集和 5 个观测数据集，包括来自 ECMWF 家族的再分析数据集 ERA5 和 WFDE5，以量化广泛使用的降水数据集之间的差异并确定它们的特定优势和缺点。比较的重点是 1983 年至 2016 年的共同时间段以及代表不同降水状况的地区的月度、季节和年际时间尺度，即热带、太平洋间热带辐合带 (ITCZ)、中欧、和南亚季风区。在分析中，使用来自全球降水气候学项目 (GPCP-SG) 的卫星测量降水数据作为参考。比较表明 ERA5 和 ERA5-Land 明显优于 ERA-Interim，并且在大多数情况下显示出比其他再分析数据集更小的偏差（例如，热带地区大约有 13% 的高偏差，而 MERRA-2 和 36 JRA-55 的百分比）。ERA5 与中欧和南亚季风区的观测结果非常吻合，但低估了热带地区非常低的降水率。特别是，热带海洋对于再分析仍然具有挑战性，四分之三的产品高估了大西洋和印度洋的降水率。来自全球降水气候学项目 (GPCP-SG) 的卫星测量降水数据用作参考。比较表明 ERA5 和 ERA5-Land 明显优于 ERA-Interim，并且在大多数情况下显示出比其他再分析数据集更小的偏差（例如，热带地区大约有 13% 的高偏差，而 MERRA-2 和 36 JRA-55 的百分比）。ERA5 与中欧和南亚季风区的观测结果非常吻合，但低估了热带地区非常低的降水率。特别是，热带海洋对于再分析仍然具有挑战性，四分之三的产品高估了大西洋和印度洋的降水率。来自全球降水气候学项目 (GPCP-SG) 的卫星测量降水数据用作参考。比较表明 ERA5 和 ERA5-Land 明显优于 ERA-Interim，并且在大多数情况下显示出比其他再分析数据集更小的偏差（例如，热带地区大约有 13% 的高偏差，而 MERRA-2 和 36 JRA-55 的百分比）。ERA5 与中欧和南亚季风区的观测结果非常吻合，但低估了热带地区非常低的降水率。特别是，热带海洋对于再分析仍然具有挑战性，四分之三的产品高估了大西洋和印度洋的降水率。比较表明 ERA5 和 ERA5-Land 明显优于 ERA-Interim，并且在大多数情况下显示出比其他再分析数据集更小的偏差（例如，热带地区大约有 13% 的高偏差，而 MERRA-2 和 36 JRA-55 的百分比）。ERA5 与中欧和南亚季风区的观测结果非常吻合，但低估了热带地区非常低的降水率。特别是，热带海洋对于再分析仍然具有挑战性，四分之三的产品高估了大西洋和印度洋的降水率。比较表明 ERA5 和 ERA5-Land 明显优于 ERA-Interim，并且在大多数情况下显示出比其他再分析数据集更小的偏差（例如，热带地区大约有 13% 的高偏差，而 MERRA-2 和 36 JRA-55 的百分比）。ERA5 与中欧和南亚季风区的观测结果非常吻合，但低估了热带地区非常低的降水率。特别是，热带海洋对于再分析仍然具有挑战性，四分之三的产品高估了大西洋和印度洋的降水率。
Precipitation is a key component of the hydrological cycle and one of the most important variables in weather and climate studies. Accurate and reliable precipitation data are crucial for determining climate trends and variability. In this study, eleven different precipitation datasets are compared, six reanalysis and five observational datasets, including the reanalysis datasets ERA5 and WFDE5 from the ECMWF family, to quantify the differences between the widely used precipitation datasets and to identify their particular strengths and shortcomings. The comparisons are focused on the common time period 1983 through 2016 and on monthly, seasonal, and inter-annual times scales in regions representing different precipitation regimes, i.e., the Tropics, the Pacific Inter Tropical Convergence Zone (ITCZ), Central Europe, and the South Asian Monsoon region. For the analysis, satellite-gauge precipitation data from the Global Precipitation Climatology Project (GPCP-SG) are used as a reference. The comparison shows that ERA5 and ERA5-Land are a clear improvement over ERA-Interim and show in most cases smaller biases than the other reanalysis datasets (e.g., around 13% high bias in the Tropics compared to 17% for MERRA-2 and 36% for JRA-55). ERA5 agrees well with observations for Central Europe and the South Asian Monsoon region but underestimates very low precipitation rates in the Tropics. In particular, the tropical ocean remains challenging for reanalyses with three out of four products overestimating precipitation rates over the Atlantic and Indian Ocean.
