若以一字記之，2020年為疫，2021年則為澇，合稱澇疫之年。去年全球遇上百年一遇的世紀疫症，至今未除；今年全球到處都是N年一遇的世紀水災，死傷慘重。Christian Aid (2021) 的全年十大氣候災難報告在2021年12月出版，估不到在出版後的半個月內已有兩宗致命的水災，仍屬2021年氣候災難，一宗在馬來西亞，另一宗在巴西。

2021年世界十大水災

以下是今年全球風暴及水災的奪命人數，估計超過900人，遍及北美、南美、歐、亞、大洋五洲：

３月１０—２４日澳洲 水災— ２人死

５月１４—１９日印度、斯里蘭卡、馬爾代夫 颶風 - 198人死

5月25-29日印度、孟加拉 颶風 - 19人死 

7月12-18日德國、法國、荷蘭、比利時、盧森堡 水災 - 240人死

7月17-31日中國河南 水災 - 302人死

7月21-28日中國、菲律賓、日本 颱風 - 5人死

8月28 - 9月2日美國 颶風 - 95人死

11月14日 加拿大BC省 水災 - 4人死 (以上8項來自 Christian Aid, 2021)

12月19-21日 馬來西亞水災 - 最少14人死 (BBC, 2021)

12月28日 巴西巴伊亞州 水災 - 至今已有20人死 (New York Times, 2021)

本文刊出時已是紐西蘭時間12月29日晚，今年應該不會再有新的致命水災。但由於全球暖化不斷加劇，相信N年一遇的特大水災只會愈來愈頻繁，威力愈來愈猛烈，但既然控制地球升溫無望，大家只好自求多福，學吓畫地圖，做吓分析。

用GEE畫降雨量地圖

分析水災先要搜集如降兩量等相關資料，各地的天文台網站常有提供，但要每個國家搜尋，非常費時，本文介紹如何在Google Earth Engine (GEE) 利用 NASA 的GPＭ衛星數據，不需一分鐘便可繪製出全球任何地方任何日期的降雨量地圖，有興趣進階學習更可製作如timelapse的風暴移動圖動畫。

首先，大家若錯過了月前介紹如何登入GEE，請先閱讀前文 (姚，2021)登入GEE，關於全球降雨量的衛星數據，現時有最少三套不同的資料，今次為大家介紹是一套由美國太空總署NASA提供的NASA/GPM_L3/IMERG_V06每半小時降雨量的衛星數據 (Huffman et al., 2019: GPM IMERG Final Precipitation L3 Half Hourly 0.1 degree x 0.1 degree V06, DOI: 10.5067/GPM/IMERG/3B-HH/06)

圖1顯示2021年12月25日聖誕節當天巴西巴伊亞州的降雨量衛星圖，紅色位置的全日最高降雨量達到每小時50毫米，清楚顯示暴雨成災的位置和變化，對研究和分析或預測水災有莫大幫助。但以文字表達如何在GEE利用NASA衛星數據繪畫地圖比較困難，將會製作一條短片逐步示範，清楚易明 (Youtube: https://youtu.be/ZtKRSKBvqWs)。

圖1 在GEE用NASA的降雨量衛星數據繪製2021年12月25日巴西東北部的情況。

圖1 在GEE用NASA的降雨量衛星數據繪製2021年12月25日巴西東北部的情況。

GEE data catalog 本身有提供程式，可直接Run便可，簡單介紹如下：


var range = ee.Date('2021-12-25').getRange('day') //定義日期2021年12月25日全日數據

var dataset = ee.ImageCollection('NASA/GPM_L3/IMERG_V06') //數據來源

    .filter(ee.Filter.date(range)); //選取當日

var precipitation = dataset.select('precipitationCal').max(); //選取最高降雨量

var mask = precipitation.gt(0.5); //低於0.5可隱藏

var precipitation = precipitation.updateMask(mask); //除去隱藏後再定義降雨量

var palette = [

  '000096','0064ff', '00b4ff', '33db80', '9beb4a',

  'ffeb00', 'ffb300', 'ff6400', 'eb1e00', 'af0000'

]; //定義降雨量顏色

var precipitationVis = {min: 0.0, max: 30.0, palette: palette}; //定義最低和最高降雨量值

Map.addLayer(precipitation, precipitationVis, 'Precipitation'); //繪圖

Map.setCenter(-41, -12, 5); //定位坐標-41, -12為巴西東北部，5為地圖大小


2018年山竹襲港

每小時50毫米降雨量是甚麼概念？以下試與香港人記憶猶新和心有餘悸的2018年十號颱風「山竹」襲港來比較，天文台較多報導中心風力，較少提供降雨量的資料。大家只要在GEE更改程式中第一行的日期為2018-09-16，再把最後一行的座標改為114, 22便可得出山竹襲港當日的降雨量地圖。

以下圖2，圖3，圖4是2018年9月14、15、16日的香港區域降雨量地圖，圖中紅色部份的降雨量高達85、96、82毫米。香港天文台更在當日錄得最高每小時279毫米雨量(石崗站)。

圖2 2018年9月14日香港區域的降雨量衛星圖

圖2 2018年9月14日香港區域的降雨量衛星圖

圖3 2018年9月15日香港區域的降雨量衛星圖

圖3 2018年9月15日香港區域的降雨量衛星圖

圖4 2018年9月16日香港區域的降雨量衛星圖

圖4 2018年9月16日香港區域的降雨量衛星圖

Timelapse時序動態短片

把每日或每小時的衛星地圖放在Timelapse軟件上便可製作出一條時序動態短片，簡介山竹襲港的威力，有興趣學習的讀者可以閱讀Wu (2020) 的介紹，即使用Adobe的video已經可以有類似的效果，大家不妨試試。

參考

Christian Aid (2021) Counting the cost 2021 A year of climate breakdown, December. https://www.christianaid.org.uk/sites/default/files/2021-12/Counting%20the%20cost%202021%20-%20A%20year%20of%20climate%20breakdown.pdf

Huffman, G.J., E.F. Stocker, D.T. Bolvin, E.J. Nelkin, Jackson Tan (2019), GPM IMERG Final Precipitation L3 Half Hourly 0.1 degree x 0.1 degree V06, Greenbelt, MD, Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC), Accessed: [29 December 2021], 10.5067/GPM/IMERG/3B-HH/06

Wu, Q. (2020) GEE Tutorial #39 - How to create Landsat timelapse animations without coding，Geospatial Data Science, Oct 14. https://blog.gishub.org/gee-tutorial-39-how-to-create-landsat-timelapse-animations-without-coding

姚松炎 (2021) 用Google Earth Engine繪製CH4濃度世界地圖，方格子，11月7日。https://vocus.cc/AI_and_ML/6186e67afd89780001e9d6c9