南京地区地基GPS水汽反演中加权平均温度模型研究

地基GPS气象学的核心思想是通过垂直方向上GPS信号的湿分量延时确定出可降水量,而这两个物理量之间的转换必须使用加权平均温度。本文利用南京地区高空大气探测资料,采用回归分析方法,建立了适合该地区对流层加权平均温度计算公式。研究结果表明,该公式有效的消除了在南京地区使用常规公式引起的系统误差,较好地满足了地基GPS气象应用中对温度实时性和高精度的要求。     

广西地区大气加权平均温度模型

地基GPS反演大气水汽中,加权平均温度(T_m)是一个非常重要的参数。分析了广西地区T_m的时空变化特性及其与地面温度之间的关系,利用2012~2015年的探空数据,建立了适用于广西地区的T_m模型。通过对比广西模型、Bevis模型、李建国模型求得的加权平均温度发现:广西模型的中误差为1.05 K,其精度比Bevis模型提高42%,比李建国模型提高62%;广西模型的大气水汽中误差为2.7 mm,其精度比GAMIT解算结果提高11%。     

大气有效发射率与水汽和CO2的纬带关系研究

根据水汽和ＣＯ２的辐射传输和它们的纬带分布观测值，建立了一个大气有效发射率εａ，与大气中的水汽含量Ｗａ和ＣＯ２含量ｃ的半经验公式。该公式对于把水汽和ＣＯ２对气候的温室作用纳入气候模式或地球表层动力学模式十分有用。     

光学方法测定大气水汽总量的探讨

介绍一种测量大气水汽总量的方法和仪器。仪器测量出通过大气的太阳（或月亮）光谱水汽吸收带带心（吸收带心波长取９３５ｎｍ，参考波长８８９ｎｍ）的剩余强度Ｒ，按相关式Ｒ＝０．５９求出测量程上大气的水汽总量Ｗ，垂直气柱上的水汽总量Ｗ０由Ｗ０＝Ｗ／ｍ求出，ｍ为观测方向对应的大气光学质量．仪器观测结果和气象部门的探空资料符合得较好，平均误差为５７％．     

确定环抚仙湖西线带状区域大气折光系数的实验研究

大气折光系数K值是一个很重要的测量参数,但它受地形、温度、气压等外界条件的影响很大.因此,确定一个适合本地区特征的K值十分必要.以大量的实地测量数据为基础,对环抚仙湖西线带状区域的大气折光系数K值进行计算分析,确定了适合当地特征的K值.这样做不仅便于测绘生产和该地区测量工程的实践应用,更有利于测量参数的标准化.     

基于探空数据的贵阳市冰雹天气大气垂直环境特征分析

对2017-2020年贵阳市降雹大气垂直结构特征进行分析,结果表明:(1)降雹探空平均对流有效位能(776 J/kg)较对比探空平均对流有效位能(646 J/kg)更大,大气对流发生潜势更高;在降雹探空当日所对应的08时探空数据中,出现逆温的次数有11次,占比58％,且逆温层上下两层温差小,主要为等温或弱逆温.(2)降...     

微量振荡天平法确定激光粉尘仪大气颗粒物转换系数

本研究确定了某激光粉尘仪测试上海市环境大气颗粒物(PM10和PM2.5)的质量浓度转换系数K值。利用激光粉尘仪和TEOM RP 1400a型监测仪,同时对选定的环境监测站同一监测点的环境大气颗粒物(PM10和PM2.5)进行了测定,得出了该激光粉尘仪测试上海市环境大气颗粒物(PM10和PM2.5)的质量浓度转换系数K值呈基本正态分布,分别为0.00594和0.00158。     

基于MODIS遥感影像的大气水汽反演研究

目前基于MODIS的水汽反演算法已基本成熟,大部分方法是用6S、MODTRAN等辐射传输模型模拟的倒大气透过率与水汽含量的关系计算大气水汽.由于模型本身的精度及模型中大量参数的不确定性,使得反演结果精度受到限制,而直接基于遥感图像本身的反演算法解决了这一问题.本文提出了基于影像数据本身的水汽总含量反演算法,对通道比值法进行了改进,得到了的水汽反演结果与MODIS大气水汽产品有较好的一致性.     

基于MODIS的青海冷湖地区大气水汽含量时空分布特征研究

为了解青海冷湖地区大气水汽含量时空分布特征,确定天文台选址和最佳观测时间段,本研究利用2015—2020年的1931景MODIS日尺度提取了冷湖地区大气水汽含量数据,并结合NCEP再分析资料对其结果进行验证,对冷湖地区长时序大气水汽含量时空分布特征和土地覆盖类型等因素进行分析。结果表明：(1)研究区2015—2020年年平均大气水汽含量为059 g/cm²,冬季大气水汽含量最低,为009～251 g/cm²;(2)研究区土地覆盖类型与大气水汽含量存在明显相关性,草地和裸地共占研究区总面积的852%,其大气水汽含量平均值低于06 g/cm²;(3)从大气水汽含量季节性分布特征来看,研究区春、秋、冬三个季节大气水汽含量常年为03～1 g/cm²,且冬季大气水汽含量为0～03 g/cm²的地区占研究区总面积的9751%。研究结果可为确定研究区天文台选址和最佳观测时间段提供理论依据。     

4种再分析资料确定的大气边界层高度的差异性

利用1980年1月-2010年12月全球无线电探空数据集(IGRA)计算的大气边界层高度(PBL),对CFSR、CERA-20C、ERA-interim和MERRA2再分析资料确定的PBL进行评估.结果表明,4种再分析资料分析的PBL的空间分布特征与IGRA的分析结果具有较好的一致性,但再分析资料确定的PBL数值低于I...     

基于地面气象要素的贵州省大气可降水量研究

利用贵州省内的高空探测数据与地面气象要素观测数据,建立起贵州境内大气可降水量的经验计算公式.通过计算公式本身及其与其他经验公式的误差值,得出贵州境内本地经验公式计算值与探空反演值之间的误差值低于其他公式,贵阳站的年平均绝对误差为4.62 mm,威宁为3.15 mm.510月间2种计算方法的相对误差均较小（1%～6%）;112月的误差值相对偏大.贵州省内年平均大气可降水量值自1989年起到1998年呈增多的趋势,1998年开始逐渐减少,2004年起持续低于多年平均值.月际变化呈单峰型,夏季（68月）的大气可降水量值占了全年的39%.受贵州省内地形和水汽来源的影响,贵州省内大气可降水量的总体分布特征为西部、中部较低,南部边缘和东部地区较高.     

北疆大气降水水汽源识别及其对地下水补给的指示意义

 大气降水是水循环的输入项,其同位素特征是示踪水汽来源及运动路径的有效工具。利用北疆4个大气降水观测站的同位素数据,结合HYSPLIT模式,重点分析了北疆大气降水同位素特征。区域大气降水线方程δD=7.3δ¹⁸O+3.5,反映了新疆独特的干旱气候环境。受不同降水水汽来源影响,天山及阿勒泰2个地区降水同位素特征表现不同。天山地区受西风带水汽季节性漂移的影响,氘盈余夏季低冬季高,成“V”型;阿勒泰地区常年受北冰洋水汽影响,氘盈余年内变幅不明显。尽管δ¹⁸O均表现为夏季富集、冬季贫化,但多年均值差异明显,该差异也使得利用同位素确定地下水补给来源成为可能。准东盆地东天山附近地下水主要受到来自东天山的大气降水补给,而北侧自流区地下水同位素相对贫化,与阿勒泰站大气降水同位素及氘盈余特征相似,结合地形、水文地质条件等特征,认为该区主要受克拉美丽山大气降水补给。     

河道电磁波三角高程测量中大气折光系数的变化与分析

通过对滹沱河河道电磁波三角高程测量中K值(大气折光系数)变化的分析，总结出该地区K值的变化规律，并提出三角高程测量中应注意的问题。     

基于加权平均模型的格网法坐标转换

对于大区域的坐标转换,由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成坐标转换后往往还存在较大的残差。为了提高坐标转换精度,可以将转换区域划分为小的格网单元,然后利用加权平均模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量,再利用格网双线性内插得到其中任意一点的坐标转换改正量,进而完成坐标转换。     

基于MATLAB的对流层加权平均温度模型的研究

地基GPS气象学遥感水汽的方法是通过天顶湿延迟量确定大气可降水量。两个物理量之间转换时,需要一个转换系数,而转换系数又是大气加权平均温度的函数。为了提高水汽反演精度,利用内蒙古呼和浩特市2007年6月—2008年6月一年的地面和高空资料,编写MATLAB程序拟合适合于当地的加权平均温度(Tm)模型,为其它地区地基GPS水汽反演中加权平均温度模型的研究提供参考。     

GPS蒙特卡罗三维水汽层析算法敏感性试验和研究

以布设在天津的由13部地基GPS组成的高密度小尺度探测网为基础, 对蒙特卡罗层析算法中GPS平均站距、层析时间间隔以及蒙特卡罗随机次数3个影响层析算法的关键参数进行敏感性实验和分析。实验表明, 层析解算精度随着平均站距的降低和蒙特卡罗次数的增加而提高, 增加层析时间间隔对提高层析算法结果的精度作用不明显。同时提出采用“最优+次优”的两组残差最小水汽场的平均作为最终层析场的方法, 使得水汽场绝对偏差较前人所采用的只取残差最小水汽场的方法减少约30%。     

基于中国人体素模型CVP的中子剂量转换系数

在反应堆、高能电子加速器、质子和重离子束加速器以及深太空探测领域中,中子的辐射防护非常重要,因此,需要对中子剂量转换系数进行研究。目前基于不同体模的剂量转换系数研究是国际上辐射防护领域的一大研究热点。该文利用中国人体素模型CVP(Chinese voxel phantom)及MCNP程序,模拟不同能量、不同照射方式下单能中子在人体内的输运,得到了一系列精度较高的器官吸收剂量转换系数,并将结果与其他两套数据,即基于另一体素体模VCH(visible Chinese human phatom)和中国参考人数学体模CMP(Chinese mathmatical phantom)的结果,进行了比较分析。结果表明:由于个体之间以及与中国参考人之间的差异,基于不同体模的器官吸收剂量转换系数之间的差别可达30%～40%。该结果对于分析个体之间中子剂量转换系数的差异,以及由数学体模和体素体模的区别所引起的剂量学数据差异很有意义。     

基于地形的大气水汽插值方法比较

对于分辨率差别较大的MERIS水汽产品与ASAR数据,直接利用ONN地形模型进行大气空间插值对局部地形变化较大的区域插值精度不高。针对这一问题,在基于ONN地形水汽空间插值的基础上,提出应用普通Kriging和von Karman Kriging 2种插值模型对局部大气进行空间插值。为修正Kriging模型引起的局部过度平滑问题,运用这2种Kriging模型的基础上,提出运用Yamamoto修正的Kriging法对区域大气残差进行空间插值。将全局ONN插值结果与局部大气残差估计值相加,得到区域的大气分布状况。对3种不同的插值方法进行交叉验证比较发现:利用ONN地形模型+基于残差的von Karman Kriging方法空间组合插值方法精度,无论是均方根误差ERMSE、平均绝对误差EMAE、平均相对误差EMRE还是平均相位标准偏差都远低于ONN地形模型+基于残差OK的空间组合插值和简单的ONN地形模型的插值误差,而且ONN地形模型和基于残差的von Karman Kriging的空间组合插值方法能进一步克服ONN+基于残差OK模型的区域平滑问题,更符合大气的空间分布特征。     

天津地区大气降水中氢氧稳定同位素特征及影响因素研究

依据国际原子能机构(IAEA)提供的天津地区1988~2001月降雨和同位素资料,分析了该地区大气降水的稳定同位素的组成和变化以及主要影响因素.天津大气降水线与我国东部季风区的局地大气降水线方程较为接近.大气降水同位素组成变化中的温度和降水效应较小,主要受季风以及季节水汽来源不同的影响,有显著的季节效应.