地基GPS水汽监测技术及气象业务化应用系统的研究.pdfVIP

第 34卷第4期 大 气 科 学 学 报 Vo1．34No．4 2011年 8月 TransactionsofAtmosphericSciences 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]．大气科学学报，34(4)：385-392． LiGuoping．2011．Researchofremotesensingtechnologyofatmosphericwatervaporbyusingground—basedGPS andapplicationsystem ofmeteoro- 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 comprehensivenaalysisandprocesssystem)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 Research ofremotesensingtechnologyofatmosphericwater vaporbyusingground-basedGPSandapplication system 0fmete0r0l0gicaloperations LIGuo．ping (1．CollegeofAtmosphericSciences；2．KeyLaboratoryofPlateauAtmosphereEnvironmentofSichuanProvince， Chen~duUniversityofInformatio