上海天文台GPS气象学的研究现状

• 作者: 严豪健 朱文耀 黄珹
• 来源期刊: 上海天文台年刊
• 学科: 地球科学
• 关键词: GPS气象学 地基GPS测量 空基GPS测量
• 年，卷（期）: 2000,（1）
• 页码范围: 24-34
• 页数: 11页
• 分类号: P183.5
• 语种: 中文

摘要

介绍了上海天文台GPS气象学的背景、进展和研究成果.从90年代起,上海天文台就分别开展了地基GPS气象学和空基GPS气象学的研究工作.在地基GPS气象学研究中,利用国内分布的23个GPS网站及周边地区的6个IGS台站,在1996年7月26日到31日(6天)的GPS观测资料,首先求得中性大气天顶延迟改正序列,然后推出测站上空可降水汽量积分;采样频率分别取为30分钟和2小时.得到的天顶延迟改正的精度好于1cm,反演出可降水汽含量的内部精度约1～2mm.把国内GPS网中具有探空气球观测的4个台站:上海、武汉、长春和西宁的资料进行比较,发现GPS和探空气球的可降水汽含量之间的平均中误差为3～4mm.考虑到上海地区在台风和气候变化较剧烈的季节因素,选择了1997年8月2日到9日(8天)和8月17日到27日(11天)的两个观测时段,做了国内第一个GPS/storm实验.实验结果表明,地面GPS网有可能获得几乎实时的、连续的和高精度的可降水汽含量值.它的结果很好地与实时降雨量和降雨过程相对应.实验还证明,利用预报轨道可以获得与精密轨道几乎相同的结果.在空基GPS气象研究中,发现地面GPS网水汽观测具有良好的时间覆盖率的优点、缺乏空间分辨率的缺点;而现有的GPS无线电掩星方法恰恰具有良好的空间分辨率而缺乏时间覆盖率.因此,在地球低轨道(LEO)卫星的轨道设计中,提出了通约LEO卫星的方法.希望通过改进轨道的LEO卫星获得长达200多天的观测序列,而它的地面观测点的漂移可以控制在小于100km.这种方法也可以用来设计对特定地面点上空大气剖面的测定.还在设计和建立GPS无线电掩星反演大气剖面的软件.