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地基GPS水汽监测技术及气象业务化应用系统的研究 第34卷第4期 2011年8月 大气科学 TransactionsofAtmosphericSciences Vo1.34No.4 Aug.2011 李国平.2011.地基GPS水汽监测技术及气象业务化应用系统的研究[J].大气科学,34(4):385-392. LiGuoping.2011.Researchofremotesensingtechnologyofatmosphericwatervaporbyusingground—basedGPSandapplicationsystemofmeteoro- logicaloperations[J].TransAtmosSci,34(4):385—392. 地基GPS水汽监测技术及气象业务化应用系统的研究 李国平 (成都信息工程学院1.大气科学学院;2.高原大气与环境四川省重点实验室,四川成都610225) 摘要:本研究建立了川渝地区地基GPS(globalpositioningsystem,全球定位系统)遥感水汽的本地 化计算模型,开发出GPS遥感水汽的计算软件包,开展了局域地基GPs观测网遥感大气水汽的试 验及业务应用,反演出30min间隔的高时间分辨率GPS可降水量序列.评估了反演精度,研究了 GPS水汽产品在气象业务应用的可行性.研发了可搭建在MICAPS(meteorologicalinformation comprehensiveanalysisandprocesssystem)平台上的地基GPS水汽监测业务化应用系统,实现了局 域地基GPS观测网数据的实时传输,数据解算,可降水量反演和GPS水汽产品的可视化,并在气象 业务部门试运行,在强降水,暴雪等灾害性天气预报中发挥了独特作用. 本项目组系统性研究了GPS可降水量的时间变化,水平分布,分析了GPS可降水量与气温,气 压,比湿,辐射和降雨量等地面气象要素以及与局地环流,水汽输送和循环等大气过程及地形的对 应关系.研究了GPS水汽产品在几类典型灾害性天气(西南暴雨,持续性降水,冰冻雨雪,大雾)以 及人工增雨中的演变特征,揭示了GPS探测水汽技术及其产品在天气预报业务中的应用方法.进 行了GPS可降水量的日循环合成分析,GPS可降水量在华北暴雨,西南暴雨,华西秋雨,四川盆地 夜雨等方面的应用研究,以及不同云系降雨过程,不同类型降雨过程中GPS可降水量的对比分析. 例如,对不同类型降雨过程中GPS—PWV(precipitablewatervaporbyGPS,GPS可降水量)的比 较表明,在夏季暴雨发生前5～10h,GPS.PWV的激增可很好地预示其后的强降雨天气;而对于类 似秋绵雨的一般性持续降雨来说,GPS—PwV的连续大幅递增或递减并超过平均值可作为降雨开 始或结束的预报依据;对于不同类型降雨天气过程GPS.PWV具有不同的日变化特点,它能及时反 映水汽的局地变化特征,作为水汽异常输送中的强信号,GPS—PWV在降雨天气分析及预报中具有 重要的指示意义. 关键词:地基GPS;可降水量;本地化模型;应用系统 中图分类号:P458.121文献标识码:A文章编号:1674-7097(2011)04-0385—08 Researchofremotesensingtechnologyofatmosphericwater vaporbyusingground-basedGPSandapplicationsystem 0fmete0r0l0gicaloperations LIGuo.ping (1.CollegeofAtmosphericSciences;2.KeyLaboratoryofPlateauAtmosphereamp;EnvironmentofSichuanProvince, Chen~duUniversityofInformationTechnology.Chengdu610225.China) Abstract:Thisstudyestablishedlocalcomputingmodelofremotesensingwatervaporbyusingground一 收稿日期:2011-01-04;改回日期:2011.04一D4 基金项目:中国气象局气象关键技术集成与应用项目(CMAGJ2011M46);中国气象局西南区域气象中心区域重大科研业务项目(2010-3 2010-5);成都信息工程学院科研基金(KYTZ201034) 作者简介:李国平(1963一),男,重庆铜梁人,博士,教授,博士生导师,研究方向为高原气象学,地基GPS气象学,liguoping@cult.edu.ca. 386大气科学第34卷 0 basedGPS(globalpositionin