利用時變重力場研究長江流域水儲量變化與極端氣候事件
發(fā)布時間:2021-10-28 13:56
隨著人類社會的快速發(fā)展,氣候變化越來越成為人們關(guān)注的核心問題,越來越多的研究表明,由于大氣海洋耦合系統(tǒng)所導(dǎo)致的全球性氣候事件,對全球氣候變化會產(chǎn)生顯著影響。長江流域作為中國第一、世界第三大流域,整體位于季風(fēng)區(qū),同時位于東南季風(fēng)、西南季風(fēng)和東北季風(fēng)的控制之下,會受到以厄爾尼諾南方濤動(ElNino-Southern Oscillation,ENSO)為代表的全球氣象事件的嚴(yán)重影響。近年來,長江流域極端水旱災(zāi)害頻現(xiàn),眾多水文氣象數(shù)據(jù)已研究表明其與ENSO指數(shù)具有較強(qiáng)相關(guān)性,與印度洋偶極子(Indian Ocean Dipole,IOD)、北極濤動(Arctic Oscillation,AO)、和北大西洋濤動(North Atlantic Oscillation,NAO)等其它氣象事件也存在一定聯(lián)系,分析這些氣象事件的影響,將為長江流域極端水旱災(zāi)害研究提供重要補(bǔ)充。隨著空間技術(shù)的發(fā)展,以地球重力場恢復(fù)和氣候?qū)嶒灒℅ravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)為代表的新一代衛(wèi)星重力計劃也為陸地水儲量變化的觀測提供了高質(zhì)量、高精度的連續(xù)觀測數(shù)據(jù)。結(jié)合...
【文章來源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.?1未進(jìn)行空間平滑處理的2006年3月全球地表質(zhì)量異常(單位:cm)??
變重力場模型球諧系數(shù)存在相關(guān)性,在空間中表現(xiàn)為“南北條帶”誤差,GRACE??時變重力場的誤差會隨著階數(shù)的增大而增大,這會導(dǎo)致在式(2.11)中,階數(shù)/越??大,與/相關(guān)的球諧系數(shù)誤差越大,其對求和結(jié)果的影響越大。圖2.1為未進(jìn)行??空間平滑處理的2006年3月全球地表質(zhì)量異常分布圖,可以看到,嚴(yán)重的南北??條帶誤差己經(jīng)影響到了數(shù)據(jù)的使用,所以必須需引入空間平滑濾波,對地表質(zhì)量??變化采用空間平均的方式進(jìn)行處理,以減少高階項誤差的影響,從而提升計算結(jié)??果的精度。??90°?N-?;;?:???60??9Ci¥rw?120=-W?6Q--W?0*?60=E?120*E?^S0°weD??圖2.?1未進(jìn)行空間平滑處理的2006年3月全球地表質(zhì)量異常(單位:cm)??對式(2.11)進(jìn)行空間平滑得到:??Aa(d,A)?=?I?sine,d0,dA,?Aaid^A^WCO'.A'.B,^?(2.12)??其中,為平滑核函數(shù)。將式(2.12)展開為大地水準(zhǔn)面球諧系數(shù)A¥m、??八左^表示的級數(shù)形式,并將式(2.11)帶入,經(jīng)變換處理得:??14??
半徑同為400km的高斯濾波和扇形濾波的平滑譜,并利用這兩種不同的濾波計??算得到了用等效水高表示的2006年3月全球質(zhì)量變化分布圖,得到圖2.?3、圖??2.?4(a)和圖2.4(b)。圖2.3顯不,扇形濾波不僅可以有效抑制低階項和局階項的??噪聲,還能保留所需的高階項系數(shù)。圖2.?4(a)和㈨中,條帶誤差均得到了抑制,??部分代表性地區(qū)的信號得以顯現(xiàn),如亞馬孫流域、格陵蘭島和西南極地區(qū)。對比??兩圖可以發(fā)現(xiàn),較傳統(tǒng)高斯濾波而言,采用扇形濾波時低緯度地區(qū)的條帶效應(yīng)得??到了進(jìn)一步的抑制,而在高緯度地區(qū)兩者并沒有顯著區(qū)別,由此可得,當(dāng)濾波半??18??
本文編號:3462907
【文章來源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.?1未進(jìn)行空間平滑處理的2006年3月全球地表質(zhì)量異常(單位:cm)??
變重力場模型球諧系數(shù)存在相關(guān)性,在空間中表現(xiàn)為“南北條帶”誤差,GRACE??時變重力場的誤差會隨著階數(shù)的增大而增大,這會導(dǎo)致在式(2.11)中,階數(shù)/越??大,與/相關(guān)的球諧系數(shù)誤差越大,其對求和結(jié)果的影響越大。圖2.1為未進(jìn)行??空間平滑處理的2006年3月全球地表質(zhì)量異常分布圖,可以看到,嚴(yán)重的南北??條帶誤差己經(jīng)影響到了數(shù)據(jù)的使用,所以必須需引入空間平滑濾波,對地表質(zhì)量??變化采用空間平均的方式進(jìn)行處理,以減少高階項誤差的影響,從而提升計算結(jié)??果的精度。??90°?N-?;;?:???60??9Ci¥rw?120=-W?6Q--W?0*?60=E?120*E?^S0°weD??圖2.?1未進(jìn)行空間平滑處理的2006年3月全球地表質(zhì)量異常(單位:cm)??對式(2.11)進(jìn)行空間平滑得到:??Aa(d,A)?=?I?sine,d0,dA,?Aaid^A^WCO'.A'.B,^?(2.12)??其中,為平滑核函數(shù)。將式(2.12)展開為大地水準(zhǔn)面球諧系數(shù)A¥m、??八左^表示的級數(shù)形式,并將式(2.11)帶入,經(jīng)變換處理得:??14??
半徑同為400km的高斯濾波和扇形濾波的平滑譜,并利用這兩種不同的濾波計??算得到了用等效水高表示的2006年3月全球質(zhì)量變化分布圖,得到圖2.?3、圖??2.?4(a)和圖2.4(b)。圖2.3顯不,扇形濾波不僅可以有效抑制低階項和局階項的??噪聲,還能保留所需的高階項系數(shù)。圖2.?4(a)和㈨中,條帶誤差均得到了抑制,??部分代表性地區(qū)的信號得以顯現(xiàn),如亞馬孫流域、格陵蘭島和西南極地區(qū)。對比??兩圖可以發(fā)現(xiàn),較傳統(tǒng)高斯濾波而言,采用扇形濾波時低緯度地區(qū)的條帶效應(yīng)得??到了進(jìn)一步的抑制,而在高緯度地區(qū)兩者并沒有顯著區(qū)別,由此可得,當(dāng)濾波半??18??
本文編號:3462907
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