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GPS水汽监测系统
2014-11-24 21:51   审核人:

    随着地基GPS技术日益完善以及GPS气象学研究的迅速发展,地基GPS探测技术已经成为一种有效的大气水汽探测手段,可提供高精度、高容量、快速变化的水汽信息。因此,GPS水汽监测技术在国内气象部门得到极大重视,通过多种方式建立起不少局域地基GPS观测网。本文介绍了地基GPS水汽反演原理,分析了国内地基GPS水汽监测的应用,展望GPS水汽监测的发展及潜在应用

 

地基GPS监测水汽原理

   GPS卫星发射的信号穿过大气层时受到大气折射而延迟通常可分为电离层延迟和对流层延迟电离层延迟可通过双频或电离层模型基本消除。对流层总延迟(ZTD)由静力延迟(ZHD)和湿延迟(ZWD 组成其中ZHD可通过相的地面观测资料用Saastamoinen模型算: ZHD=10-6*K1RPS/GmMd,对流层延迟ZTD减去ZHD可得到ZWD然后根据ZWD与可降水量(PWV) 的关系式:ZWD=Π。PWV算出地基GPS遥感的大气水汽可降水量。其中转换系Π=106/(K3/Tm+K2')Rv, Tm为大气加权平均温度,为地面气温的线性拟合;K2' =K2—(Rd/Rv) ,k1、K2、K2'、K3为折射常数由此可见GPS 数据推算大气水汽含量过程中,正确确定Tm 值就能保证转换因子Π的精度从而提高估算PWV的精度较普遍使用的是Bevis的经验公式: Tm= 70.2+ 0.72Ts , 但由于区域的差异, Bevis模型用于不同地区会产生一定的模型系统差异为使获得的可降水量值最优对于不同的地区可采用回归分析建立适合该地区的Tm Ts 之间的函数关系式综上所述,技术反演水汽的流程如图1所示。

 

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