SDCORS反演大气可降水量研究

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随着全球定位系统(Globle Positioning System,GPS)和GPS气象学研究的迅速发展,利用地基GPS反演大气可降水量成为一种全新有效的水汽探测手段,而连续运行参考系统(Continuously Operating Referernce System,CORS)建设的迅猛发展,使得区域CORS反演大气水汽日益受到关注。国内外气象部门及研究者对其进行了一系列研究,旨在提高CORS反演大气可降水量的精度、实时性及实用性,发掘其应用潜力。本文基于山东省连续运行参考系统(Shandong Continuously Operating Referemce System,SDCORS),对区域CORS反演水汽的原理和方法进行了分析研究,鉴于加权平均温度时空特性明显,且现有模型存在区域误差,研究建立了适合山东地区的加权平均温度模型,并评估检验SDCORS反演水汽的精度,分析其与实际降水量间的相关关系。主要研究内容和成果如下:1.由于大部分CORS站未配备气象传感器,无实测气象数据,分析了 GPT2模型和GGOS Atmosphere格网数据插值的加权平均温度值在山东地区的适用性,为加权平均温度模型的建立和SDCORS反演水汽提供了数据支持;2.由于探空站分布稀疏,确立的加权平均温度模型不能够较好地代表山东整个区域范围,因此,提出采用4个探空站(山东地区2个探空站和邻近2个探空站)+9个山东区域空间均匀分布的站点,借助GPT2模型和GGOS Atmosphere求取地表气象参数和加权平均温度值,进而建立加权平均温度模型,研究表明,基于地表温度和水汽压的季节性模型优于年模型0.26K~0.35K,具有较高的稳定性和可靠性,是适合山东地区最优的加权平均温度模型;3.利用新建立的基于地表温度和水汽压的季节性模型和GPT2估算的地表气象参数求解的SDCORS/PWV,与GAMIT/PWV和Radio/PWV对比分析,以评估SDCORS/PWV的精度,分析表明,SDCORS/PWV与Radio/PWV具有高度的一致性,精度优于GAMIT/PWV;4.通过与实际降水量对比分析发现,SDCORS反演大气可降水量与实际降水量,尤其强降水,与PWV值及PWV突变量有关,其检测降水的概率高达80%以上,对水汽的监测具有一定的实际意义。
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