本文關(guān)鍵詞：地基GPS層析三維大氣水汽模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水汽是大氣的重要組成部分,也是天氣和氣候變化的主要推動力,在中小尺度災(zāi)害性天氣形成和演變過程中扮演著重要的角色。因此,獲取高精度、高時空分辨率的大氣水汽分布信息對天氣預(yù)報、氣候監(jiān)測以及防災(zāi)減災(zāi)具有特別重要的意義。地基GPS技術(shù)為探測大氣水汽提供了一種新的途徑,它具有成本低、時空分辨率高、精度高、全天候作業(yè)、高效等諸多優(yōu)點(diǎn),有效地改善了常規(guī)大氣探測手段的不足。本文利用四川地區(qū)CORS網(wǎng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了層析三維大氣水汽的實(shí)驗(yàn),主要內(nèi)容如下：(1)探討了地基GPS層析三維大氣水汽的關(guān)鍵問題,包括對流層天頂濕延遲的計算、映射函數(shù)的選取以及大氣加權(quán)平均溫度的確定。對于層析方程組可能會出現(xiàn)秩虧的情況,采用無需附加約束條件的Kalman濾波算法解算層析方程組。(2)研究了垂直均勻分層和非均勻分層方法對層析結(jié)果的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明垂直非均勻分層的層析結(jié)果優(yōu)于垂直均勻分層的結(jié)果,與大氣水汽的實(shí)際分布情況也更為符合。(3)研究了一致網(wǎng)格模型、非一致網(wǎng)格模型和擴(kuò)展網(wǎng)格模型對層析結(jié)果的影響。結(jié)果表明,三種網(wǎng)格模型得到的層析水汽密度廓線與探空水汽密度廓線符合的都比較一致,相關(guān)系數(shù)都達(dá)到了或接近0.99；非一致網(wǎng)格模型相對于一致網(wǎng)格模型能改善層析內(nèi)部區(qū)域的水汽密度結(jié)果,空間分辨率也更高且減少了未知數(shù)個數(shù)；相對于非一致網(wǎng)格模型的層析結(jié)果,擴(kuò)展網(wǎng)格模型對邊界網(wǎng)格上的層析結(jié)果精度沒有什么改善,但擴(kuò)展網(wǎng)格模型在一定程度上能夠改善層析水汽的整體結(jié)果,驗(yàn)證了這樣劃分網(wǎng)格模型的合理性。(4)結(jié)合層析實(shí)驗(yàn)得到的水汽三維分布圖、水汽廓線時間序列圖、水汽剖面圖,分析了水汽在空間的分布和隨時間變化的特征。
【關(guān)鍵詞】：水汽 Kalman濾波 層析 網(wǎng)格模型
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P412;P228.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 地基GPS層析三維大氣水汽的目的和意義11
• 1.2 地基GPS層析三維大氣水汽的優(yōu)越性11-12
• 1.3 地基GPS層析三維大氣水汽國內(nèi)外研究進(jìn)展12-14
• 1.3.1 國外研究進(jìn)展12-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展13-14
• 1.4 本文的研究內(nèi)容14-15
• 第2章 地基GPS層析三維大氣水汽的原理與方法15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 對流層天頂延遲15-20
• 2.2.1 天頂總延遲15-18
• 2.2.2 天頂靜力延遲18-20
• 2.2.3 天頂濕延遲20
• 2.3 斜路徑水汽含量20-22
• 2.3.1 斜路徑濕延遲20-21
• 2.3.2 斜路徑水汽含量的計算21-22
• 2.4 地基GPS層析三維大氣水汽的原理與方法22-26
• 2.4.1 地基GPS層析三維大氣水汽的原理23
• 2.4.2 地基GPS層析三維大氣水汽的算法23-26
• 2.5 小結(jié)26-27
• 第3章 四川地區(qū)GPS層析三維大氣水汽的實(shí)驗(yàn)方案27-43
• 3.1 利用PLAOD計算天頂總延遲方案27-28
• 3.2 常用的映射函數(shù)28-33
• 3.2.1 Marini映射函數(shù)28-29
• 3.2.2 Chao映射函數(shù)29-30
• 3.2.3 CFA2.2映射函數(shù)30
• 3.2.4 NMF映射函數(shù)30-32
• 3.2.5 GMF映射函數(shù)32-33
• 3.3 水平梯度33
• 3.4 大氣加權(quán)平均溫度的確定33-34
• 3.5 地基GPS層析三維水汽的實(shí)驗(yàn)方案34-42
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)35-36
• 3.5.2 網(wǎng)格模型的劃分36-39
• 3.5.3 層析方程組的建立39-40
• 3.5.4 層析方程組的解算40-41
• 3.5.5 探空水汽密度的計算41-42
• 3.6 小結(jié)42-43
• 第4章 層析三維水汽結(jié)果與分析43-57
• 4.1 不同垂直分層方法的結(jié)果分析43-44
• 4.2 一致網(wǎng)格模型與非一致網(wǎng)格模型的結(jié)果分析44-46
• 4.3 非一致網(wǎng)格模型與擴(kuò)展網(wǎng)格模型的結(jié)果分析46-49
• 4.4 地基GPS層析大氣水汽三維分布特征49-55
• 4.5 小結(jié)55-57
• 總結(jié)與展望57-59
• 總結(jié)57-58
• 不足和展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64

【相似文獻(xiàn)】

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