华北地区地基GPS遥感可降水量及天气学应用研究

摘要

本文首先对华北地区可降水量资料处理中的两个关键问题一准确性和完整性等进行了分析，主要工作集中在以下四个方面： (1)针对导致目前河北省地基GPS可降水量资料存在较高的缺测率和误算率问题，根据GPS反演可降水量的原理，编程解算了河北省三个地基GPS站的可降水量资料。 (2)与探空资料积分法计算得到的加权平均温度对比得出，华北地区常规计算模型(Bevis经验公式)普遍存在一定的系统误差。在分析加权平均温度与地面各气象要素关系的基础上，分别建立了基于地面气象要素的单因子和多因子回归方程，较好地满足了GPS遥感可降水量实时性和高精度的要求。 (3)利用探空资料积分法、GPS反演法分别计算了有探空观测和GPS观测站点的大气可降水量，分析了华北地区大气可降水量与地面各气象要素的关系，建立了不同情形下用地面水汽压估算大气可降水量的经验公式。检验结果表明，按天气状况分型时，地面水汽压和可降水量相关性好、估计精度高，可作为除探空资料积分法和GPS遥感方法之外估计可降水量的一种备选方案。 (4)对同时刻地基GPS反演和探空积分得到的可降水量对比得出，地基GPS是一种重要的测定大气可降水量的方法，具有较高的精度和时间分辨率。 其次，在上述研究基础上，利用石家庄、秦皇岛和张家口地基GPS可降水量的资料，对河北省GPS可降水量的时空分布特征、可降水量与实际降水的关系进行了统计和分析，对可降水量在单纯积状云产生的对流降水、层状云产生的稳定性降水以及层积混合云产生的暴雨三类典型降水过程中的演变趋势进行了研究，归纳出可降水量用于各种降水天气的预报指标，可为短时临近天气预报提供参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1 GPS遥感简介及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容

1.4参考文献

2基本原理

2.1探空资料计算可降水量

2.2地基GPS反演大气可降水量

2.3参考文献

3用于GPS遥感可降水量的加权平均温度本地化计算模型

3.1问题的提出

3.2计算加权平均温度方法

3.3加权平均温度的时空变化特征

3.4加权平均温度与地面气象要素的关系

3.5几种计算加权平均温度方法的对比

3.6加权平均温度本地化计算模型的建立

3.7小结

3.8参考文献

4华北地区大气可降水量的特征及其与地面水汽压的关系

4.1研究意义

4.2可降水量的时空变化分析

4.3可降水量与地面气象要素的关系

4.4小结

4.5参考文献

5地基GPS反演大气可降水量的精度检验

5.1研究背景

5.2资料及处理

5.3 GPS反演可降水量的精度分析

5.4小结

5.5参考文献

6地基GPS反演的大气可降水量及其时空分布特征

6.1资料及处理方法

6.2计算大气可降水量的两种方法

6.3可降水量的时空分布特征

6.4小结

6.5参考文献

7不同云系降水过程中GPS可降水量的特征

7.1个例分型及资料选取

7.2 GPS可降水量与实际降水的关系

7.3积状云产生的对流性降水

7.4层状云产生的稳定性降水

7.5层积混合云产生的暴雨

7.6小结

7.7参考文献

8总结与讨论

在学期间的主要研究成果

致谢