【摘 要】
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对流层是最靠近地球表面的一层,是大气层的重要组成部分,各种气候变化以及极端天气的产生都与对流层紧密相连。水汽在地球大气中所占比例虽小,但大部分都存在于对流层中,而且水汽在一些天气事件中都起着重要的角色。水汽在大气层的活动比较活跃,难以用常规的大气探测手段进行其时间上和空间上的分布特点。本文主要研究内容如下:(1)简单介绍了一下GPS反演水汽的研究背景、意义以及发展现状。介绍了对流层和水汽反演相关理
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对流层是最靠近地球表面的一层,是大气层的重要组成部分,各种气候变化以及极端天气的产生都与对流层紧密相连。水汽在地球大气中所占比例虽小,但大部分都存在于对流层中,而且水汽在一些天气事件中都起着重要的角色。水汽在大气层的活动比较活跃,难以用常规的大气探测手段进行其时间上和空间上的分布特点。本文主要研究内容如下:(1)简单介绍了一下GPS反演水汽的研究背景、意义以及发展现状。介绍了对流层和水汽反演相关理论,包括对流层延迟的几种模型和映射函数。和对流层延迟反演大气可降水量进行简单的介绍。对探空数据反演大气可降水量原理以及如何评价探空数据进行阐述。(2)利用国际GNSS分析中心提供的IGS站点对流层延迟产品数据,分析了ZTD序列在时间和空间上的变化规律。通过全球分布的200多个GNSS站点ZTD序列,对对流层延迟的全球空间分布情况进行了阐述,并着重分析了对流层延迟随纬度变化规律以及随高程变化规律。通过中国区域IGS站点2010年1月份至2019年12月份共计9年ZTD时间序列,分析ZTD随时间变化的规律以及特征。(3)以2018年9月份在香港区域发生的超强台风“山竹”为例,对GNSS反演得到的PWV时间序列进行空间和时间特征分析,探究在台风期间香港区域上方水汽的时空特性变化。同时,通过对比PWV与降水量的相关性可以看出,水汽积累是大量降雨的前提条件,当水汽积累到一定程度上时,会产生大量降雨,同时,降雨也受到各种随机因素的制约,例如,地形会影响水汽分布和降雨量。此外,文章只研究了水汽的二维分布情况并对其进行了分析,所选的GNSS站点均位于台风路径的同一侧,如果有足够的数据支撑,使用水汽层析技术对水汽的垂直分布变化进行分析有着很大的价值。图[24]表[7]参[82]
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