【摘 要】
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21世纪以来,随着全球导航卫星系统（GNSS）的不断发展,GNSS无线电掩星技术应运而生。作为一种新兴的大气探测技术,其有着全球覆盖、全天候探测、不受云雨天气影响以及垂直分辨率较高等优点,可以提供全球规模高垂直分辨率、高精度、全天候的大气廓线垂直剖面的分布,被广泛地应用于大气探测及气象预报等领域。大气边界层位于对流层底部,作为大气层中最下部被地表所直接影响的这一层次。边界层顶结构的变化与气候及环境
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21世纪以来,随着全球导航卫星系统（GNSS）的不断发展,GNSS无线电掩星技术应运而生。作为一种新兴的大气探测技术,其有着全球覆盖、全天候探测、不受云雨天气影响以及垂直分辨率较高等优点,可以提供全球规模高垂直分辨率、高精度、全天候的大气廓线垂直剖面的分布,被广泛地应用于大气探测及气象预报等领域。大气边界层位于对流层底部,作为大气层中最下部被地表所直接影响的这一层次。边界层顶结构的变化与气候及环境的变化息息相关,并可以直接影响人类的日常生产生活。因此,对边界层层顶气象参数的时空变化特征的研究,具有十分重要的科学意义与研究价值。相对于传统对边界层探测方法存在的分辨率较低、分布范围有限和易受天气影响等缺点,GNSS掩星技术对于研究全球大范围内的海洋边界层顶的高度和气象参数的分布有着许多的优势及科学意义。本文基于COSMIC掩星数据分析和研究了2008-2012年5年的全球海洋区域的边界层顶气象参数的时空分布特征。首先对GNSS大气掩星技术进行了详细而系统的介绍,然后使用ERA-Interim数据对COSMIC数据的质量进行了分析,接着使用ERA-Interim和COSMIC数据反演海洋边界层顶高度并对两种数据的反演结果做出了比较,最后使用COSMIC数据对海洋边界层顶的气象参数的时空变化特征做出了研究,得到了以下研究结论:（1）利用ERA-Interim数据对COSMIC数据进行了质量分析和检验,结果显示,在0-30km范围内COSMIC数据中的折射率、温度和大气压强参数都有着良好的精度,不同季节不同纬度对其精度的影响都相当有限,但不同纬度的影响明显大于季节影响。（2）基于ERA-Interim和COSMIC数据,使用小波协方差变换法反演海洋边界层顶高度,并对两种数据的反演的海洋边界层高度在时空分布方面做出比较,发现两种数据得到的分布情况相似,但数值上ERA-Interim数据的结果要普遍低500-1000米。（3）使用COSMIC数据对海洋边界层顶的气象参数的时空分布特征做出了研究,结果显示海洋边界层顶的折射率、温度和压强的空间分布特征与纬度变化显著相关,且海洋边界层顶的折射率、温度和压强随着时间的变化也有着相对应的规律。
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