地基GPS反演大气可降水量在香港地区的应用研究

摘要

大气中水汽含量是 GPS气象学的主要研究内容之一，水汽在大气中的变化极其剧烈，而水汽含量的剧烈变化会对气候造成巨大影响。当水汽含量上升到一定的值时，它就能够形成降雨。自然灾害的形成很多都是由于降雨导致，因此，实时探测大气中水汽含量对自然灾害的预测具有重要意义。由于传统探测大气水汽含量技术误差较大，上世纪90年代，GPS反演大气可降水量技术开始兴起，该技术具有高精度、高时空分辨率、全天候观测等优点，弥补了传统水汽探测技术的缺陷。　　本文主要从以下几个方面研究大气水汽含量的变化：　　（1）运用Bernese高精度数据处理软件解算香港CORS网采集的数据，提取可降水量信息，通过实际操作发现并解决数据处理过程中遇到的问题；　　（2）定性的分析大气可降水量的影响因素，定量的分析大气可降水量的误差值。探寻如何获取高精度的大气水汽含量；　　（3）研究区域加权平均温度模型的特征，探寻如何回归得出适用于香港地区的加权平均温度模型；　　（4）对求取大气可降水量不同的模型进行对比分析，包括对流层延迟模型、加权平均温度模型、组合导航模型、IGS辅助站、卫星星历等。利用不同模型求取大气可降水量，分别与探空资料计算得出的大气可降水量结果Radio/PWV进行对比分析。以得出解算精度最高的模型；　　（5）利用对比分析得出的精度最高的模型，对2014年香港3月暴雨事件的大气水汽含量的变化进行研究，反演得出暴雨事件的大气可降水量变化趋势，并与实时气象资料进行对比，验证GPS大气可降水量反演技术能否用于实时暴雨预测。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3论文内容与技术路线

2 地基GPS反演水汽的基本理论

2.1 GPS信号在大气传播中的误差

2.2主要的几种对流层延迟模型

2.3主要的映射函数模型

2.4本章小结

3 地基GPS反演大气可降水量数据处理与精度评价方法

3.1 BERNESE数据处理软件简介

3.2地基GPS反演大气可降水量PWV计算

3.3大气加权平均温度模型的选取

3.4地基GPS反演大气可降水量的精度评价方法

3.5本章小结

4 地基GPS反演大气可降水量的各模型对比及结果分析

4.1反演数据及流程

4.2地基GPS反演大气可降水量

4.3 GPS反演大气水汽含量的模型对比

4.4本章小结

5 GPS反演大气可降水量在香港区域暴雨预测中的应用

5.1香港暴雨事件影响回顾

5.2暴雨气象数据的解算及反演

5.3香港暴雨事件大气可降水量反演结果分析

5.4本章小结

6 总结与展望

6.1总结

6.2不足与展望

致谢

参考文献