极端天气条件下大气可降水量地基GPS反演研究

发布时间：2017-04-20 17:16

  本文关键词：极端天气条件下大气可降水量地基GPS反演研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地基GPS反演大气可降水量是GNSS遥感应用与数值天气预报领域研究的热点。与传统水汽探测手段相比,具有高时空分辨率、高精度、不受天气状况干扰、可实时监测等优点,备受关注。本文选取香港卫星参考站网数据,结合香港探空站数据资料,重点研究了四次台风影响下GPS水汽特征变化。主要研究内容如下:首先,阐述了GPS反演大气可降水量的基本理论,描述了大气垂直分层结构、地面气象参数特点,介绍了GPS对流层延迟原理,详述了地基GPS反演大气可降水量的基本步骤及影响因素。其次,对目前常用的三种静力学延迟模型进行了精度和适用性评估,包括Saastamoinen模型、Hopfield模型、Black模型。通过比较地面气象要素对静力学延迟模型的影响,归纳了应用GPS水汽反演时气压、气温的处理方法。在此基础上,实验分析了相对湿度量在对流层延迟解算中的影响。另外,详细介绍了对流层映射函数NMF、VMF1、GMF,并比较研究了VMF1与GMF在极端天气条件下的适用性,结果表明精度基本相当。然后,利用香港探空站资料建立了香港地区加权平均温度模型,分析结果表明:利用探空站数据建立的区域加权平均温度模型,能有效地消除Bevis经验公式中的周期性误差影响,且同一地区的历史经验加权平均温度模型的长期实用性较好;同时,针对Bevis经验公式的误差与地面温度间的关系,提出一种分段线性改正方法,有效地消除了经验公式周期性误差影响,且精度与基于探空站资料建立的模型相当。最后,利用香港卫星参考站网数据探讨了四次台风影响期间的GPS水汽特征变化。研究结果表明,GPS大气可降水量反演具有较好的精度和可靠性,能够为台风的监测预报提供依据。同时考虑温度、气压、相对湿度等气象参数的特征变化,对台风的监测预报更具研究价值。
【关键词】：地基GPS 台风 GPS水汽特征 加权平均温度
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P228.4;P412
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 1 绪论16-21
• 1.1 概述16-17
• 1.2 国内外研究现状17-20
• 1.3 论文研究内容20-21
• 2 地基GPS水汽遥感的基本理论21-31
• 2.1 GPS气象学分类21-22
• 2.2 大气垂直分层与结构22-23
• 2.3 地面气象参数23-25
• 2.4 GPS对流层延迟25-28
• 2.5 地基GPS反演大气可降水量基本步骤28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 3 对流层延迟改正模型31-49
• 3.1 天顶静力延迟模型及误差分析31-42
• 3.2 天顶湿延迟模型42-43
• 3.3 对流层映射函数模型43-48
• 3.4 本章小结48-49
• 4 区域加权平均温度模型建立49-61
• 4.1 加权平均温度处理方案49-50
• 4.2 基于探空数据的加权平均温度模型50-58
• 4.3 加权平均温度与探空站PWV相关性58-59
• 4.4 本章小结59-61
• 5 GPS/PWV资料在台风影响期间的特征分析61-80
• 5.1 数据来源61-68
• 5.2 气象要素和GPS/PWV特征分析68-78
• 5.3 香港地区GPS可降水量分布78-79
• 5.4 本章小结79-80
• 6 总结与展望80-82
• 6.1 总结80-81
• 6.2 展望81-82
• 参考文献82-87
• 作者简历87-89
• 学位论文数据集89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 赵建三;杨创;闻德保;;利用GAMIT进行高精度GPS基线解算的方法及精度分析[J];测绘通报;2011年08期

2 李国翠;李国平;陈小雷;;强降雪天气中GPS可降水量与地面空气湿度的综合分析[J];高原气象;2011年06期

3 钮学新;杜惠良;滕代高;刘建勇;;影响登陆台风降水量的主要因素分析[J];暴雨灾害;2010年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王明明;地基GPS水汽反演的误差分析与资料应用[D];南京信息工程大学;2013年

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本文编号：319154