利用时变重力场研究长江流域水储量变化与极端气候事件
发布时间：2021-10-28 13:56
随着人类社会的快速发展,气候变化越来越成为人们关注的核心问题,越来越多的研究表明,由于大气海洋耦合系统所导致的全球性气候事件,对全球气候变化会产生显著影响。长江流域作为中国第一、世界第三大流域,整体位于季风区,同时位于东南季风、西南季风和东北季风的控制之下,会受到以厄尔尼诺南方涛动（ElNino-Southern Oscillation,ENSO）为代表的全球气象事件的严重影响。近年来,长江流域极端水旱灾害频现,众多水文气象数据已研究表明其与ENSO指数具有较强相关性,与印度洋偶极子（Indian Ocean Dipole,IOD）、北极涛动（Arctic Oscillation,AO）、和北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation,NAO）等其它气象事件也存在一定联系,分析这些气象事件的影响,将为长江流域极端水旱灾害研究提供重要补充。随着空间技术的发展,以地球重力场恢复和气候实验（Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE）为代表的新一代卫星重力计划也为陆地水储量变化的观测提供了高质量、高精度的连续观测数据。结合...
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１未进行空间平滑处理的２００６年３月全球地表质量异常（单位：ｃｍ）??
变重力场模型球谐系数存在相关性，在空间中表现为“南北条带”误差，ＧＲＡＣＥ??时变重力场的误差会随着阶数的增大而增大，这会导致在式（２．１１）中，阶数／越??大，与／相关的球谐系数误差越大，其对求和结果的影响越大。图２．１为未进行??空间平滑处理的２００６年３月全球地表质量异常分布图，可以看到，严重的南北??条带误差己经影响到了数据的使用，所以必须需引入空间平滑滤波，对地表质量??变化采用空间平均的方式进行处理，以减少高阶项误差的影响，从而提升计算结??果的精度。??９０°?Ｎ－?；；?：??？６０??９Ｃｉ￥ｒｗ?１２０＝－Ｗ?６Ｑ－－Ｗ?０＊?６０＝Ｅ?１２０＊Ｅ?＾Ｓ０°ｗｅＤ??图２．?１未进行空间平滑处理的２００６年３月全球地表质量异常（单位：ｃｍ）??对式（２．１１）进行空间平滑得到：??Ａａ（ｄ，Ａ）?＝?Ｉ?ｓｉｎｅ，ｄ０，ｄＡ，?Ａａｉｄ＾Ａ＾ＷＣＯ＇．Ａ＇．Ｂ，＾?（２．１２）??其中，为平滑核函数。将式（２．１２）展开为大地水准面球谐系数Ａ￥ｍ、??八左＾表示的级数形式，并将式（２．１１）带入，经变换处理得：??１４??
半径同为４００ｋｍ的高斯滤波和扇形滤波的平滑谱，并利用这两种不同的滤波计??算得到了用等效水高表示的２００６年３月全球质量变化分布图，得到图２．?３、图??２．?４（ａ）和图２．４（ｂ）。图２．３显不，扇形滤波不仅可以有效抑制低阶项和局阶项的??噪声，还能保留所需的高阶项系数。图２．?４（ａ）和㈨中，条带误差均得到了抑制，??部分代表性地区的信号得以显现，如亚马孙流域、格陵兰岛和西南极地区。对比??两图可以发现，较传统高斯滤波而言，采用扇形滤波时低纬度地区的条带效应得??到了进一步的抑制，而在高纬度地区两者并没有显著区别，由此可得，当滤波半??１８??
本文编号：3462907
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１未进行空间平滑处理的２００６年３月全球地表质量异常（单位：ｃｍ）??
变重力场模型球谐系数存在相关性，在空间中表现为“南北条带”误差，ＧＲＡＣＥ??时变重力场的误差会随着阶数的增大而增大，这会导致在式（２．１１）中，阶数／越??大，与／相关的球谐系数误差越大，其对求和结果的影响越大。图２．１为未进行??空间平滑处理的２００６年３月全球地表质量异常分布图，可以看到，严重的南北??条带误差己经影响到了数据的使用，所以必须需引入空间平滑滤波，对地表质量??变化采用空间平均的方式进行处理，以减少高阶项误差的影响，从而提升计算结??果的精度。??９０°?Ｎ－?；；?：??？６０??９Ｃｉ￥ｒｗ?１２０＝－Ｗ?６Ｑ－－Ｗ?０＊?６０＝Ｅ?１２０＊Ｅ?＾Ｓ０°ｗｅＤ??图２．?１未进行空间平滑处理的２００６年３月全球地表质量异常（单位：ｃｍ）??对式（２．１１）进行空间平滑得到：??Ａａ（ｄ，Ａ）?＝?Ｉ?ｓｉｎｅ，ｄ０，ｄＡ，?Ａａｉｄ＾Ａ＾ＷＣＯ＇．Ａ＇．Ｂ，＾?（２．１２）??其中，为平滑核函数。将式（２．１２）展开为大地水准面球谐系数Ａ￥ｍ、??八左＾表示的级数形式，并将式（２．１１）带入，经变换处理得：??１４??
半径同为４００ｋｍ的高斯滤波和扇形滤波的平滑谱，并利用这两种不同的滤波计??算得到了用等效水高表示的２００６年３月全球质量变化分布图，得到图２．?３、图??２．?４（ａ）和图２．４（ｂ）。图２．３显不，扇形滤波不仅可以有效抑制低阶项和局阶项的??噪声，还能保留所需的高阶项系数。图２．?４（ａ）和㈨中，条带误差均得到了抑制，??部分代表性地区的信号得以显现，如亚马孙流域、格陵兰岛和西南极地区。对比??两图可以发现，较传统高斯滤波而言，采用扇形滤波时低纬度地区的条带效应得??到了进一步的抑制，而在高纬度地区两者并没有显著区别，由此可得，当滤波半??１８??
本文编号：3462907
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