现有GNSS水汽层析在层析高度、垂直分层、水平步长等关键参量确定方面多为经验选取,缺乏普适性确定方法,导致层析结果差异较大、难以实现普适性水汽层析结果的落地应用。针对该现状,本文提出GNSS水汽层析关键参量普适性确定理论方法,解...现有GNSS水汽层析在层析高度、垂直分层、水平步长等关键参量确定方面多为经验选取,缺乏普适性确定方法,导致层析结果差异较大、难以实现普适性水汽层析结果的落地应用。针对该现状,本文提出GNSS水汽层析关键参量普适性确定理论方法,解决水汽层析过程中最优建模参量无法确定的难题。首先,提出联合垂直分层廓线资料与水汽密度阈值的层析区域最优高度确定原则;然后,提出垂向分层水汽等权原则的最优垂直分辨率确定方法;最后,综合考虑测站密度和卫星截止高度角等信息,发展联合网格覆盖率最大化及非均匀对称水平网格划分思想的最优水平步长确定方法。选取香港区域2013年5月1—14日共14 d 12个GNSS测站及1个无线电探空站的数据进行试验。与现有经典方法对比,以无线电探空数据为真值,发现本文方法反演水汽密度廓线精度的平均改善率为12%;以欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的第五代再分析数据集(ERA5)计算的斜路径水汽含量(SWV)为真值,本文方法反演得到SWV精度的平均改善率为29.5%。展开更多
文摘现有GNSS水汽层析在层析高度、垂直分层、水平步长等关键参量确定方面多为经验选取,缺乏普适性确定方法,导致层析结果差异较大、难以实现普适性水汽层析结果的落地应用。针对该现状,本文提出GNSS水汽层析关键参量普适性确定理论方法,解决水汽层析过程中最优建模参量无法确定的难题。首先,提出联合垂直分层廓线资料与水汽密度阈值的层析区域最优高度确定原则;然后,提出垂向分层水汽等权原则的最优垂直分辨率确定方法;最后,综合考虑测站密度和卫星截止高度角等信息,发展联合网格覆盖率最大化及非均匀对称水平网格划分思想的最优水平步长确定方法。选取香港区域2013年5月1—14日共14 d 12个GNSS测站及1个无线电探空站的数据进行试验。与现有经典方法对比,以无线电探空数据为真值,发现本文方法反演水汽密度廓线精度的平均改善率为12%;以欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的第五代再分析数据集(ERA5)计算的斜路径水汽含量(SWV)为真值,本文方法反演得到SWV精度的平均改善率为29.5%。
