中国区域1999至2015年基于GPS观测值的可降水总含量及其分布特性

摘要

水汽在大气循环和气候系统中扮演着十分关键的角色,本文基于中国大陆构造环境监测网络(陆态网)一期(1999年至2010年)约28个台站和二期(2011年至2015年)约260个台站共16年的GPS观测数据解算获得各站天顶对流程延迟(ZTD)时间序列并求得可降水总量(PWV).利用IGS最终ZTD产品对陆态网中与IGS联用的6个台站的ZTD时间序列进行评估,RMS约为3.9mm,与IGS标称精度相当.分别比较了基于GPS数据、基于无线电探空数据以及基于再分析资料ERA-Interim得到的PWV,结果表明GPS与无线电探空的PWV差异在2.7mm左右,与ERA-Interim的差异在2.3mm左右.对各台站的PWV时间序列进行分析,提取各台站平均PWV、年周期信号振幅及半年周期信号振幅,对其分布特性进行分析并与基于ERA-Interim结果比较.这是首次基于大规模GPS网数据获得中国区域上空长达16年(1999至2015年)水汽含量信息.此外,通过比较发现ERA-Interim在中国青藏高原区域有较为明显的湿度偏差,在使用ERA-Interim进行该区域水汽研究时需注意该偏差.