探测大气参数的GPS／MET方法

文章介绍了美国在近年发展起来的一种新的遥测地球大气的方法─ＧＰＳ／ＭＥＴ，它是ＧＰＳ导航定位技术与无线电掩星技术相结合的产物。文中比较详细地描述了ＧＰＳ／ＭＥＴ反演折射率和大气参数的方法和步骤。从国外得到的初步反演结果可看出：在５－４０ｋｍ之间，反演出的温度廓线与探空资料吻合得很好；而在５ｋｍ以下和４０ｋｍ以上，反演的结果误差较大．ＧＰＳ／ＭＥＴ探测系统的进一步发展，可能会对天气预报和全球变化研究等领域产生深刻的影响。

GPS探测气象参数的技术进展

回顾了全球定位系统(GPS)探测气象参数(GPS/MET)的技术进展。全球定位系统探测气象参数利用GPS信号穿过大气受到大气折射而产生的延迟来探测大气中的温度、气压、水汽含量或湿度及电离层的电子浓度。就地基GPS/MET来看,GPS对中性大气层水汽的探测研究,主要集中在大气可降水量反演、水汽层析及GPS资料在数值预报模式中的应用等领域;GPS对电离层探测,主要应用于电离层变化的分析和研究,监测和预报电离层的危害方面。天基GPS/MET技术利用了导航卫星GPS星座和LEO小卫星在地球地平线边缘的上下相对运动,获取大气参数的垂直分布。GPS气象小卫星在太空飞行,探测范围大、频率高。两颗天基低轨GPS气象小卫星系统的高空资料收集能力就超过了现行全球高空气象探测能力的总和。天基GPS/MET掩星探测技术的业务实现将是全球高空大气探测技术发展的一次飞跃。GPS/MET的探测精度高、全天候、时间分辩率高、观测稳定、无需校正。可以预期,这种新型的探测手段将是未来大气探测系统中重要的组成部分,随着GPS探测站网的建设和业务化,它所提供的数据源,将会对气象、环境、水文和空间天气等学科领域的研究产生深刻的影响。

地基GPS探测水汽的发展与气象业务应用

介绍了地基GPS探测大气可降水量在国内外的发展、灾害性天气监测分析预报、中尺度数值预报模式初始场、全球气候变化的监测和分析、人工影响天气作业、三维水汽场层析分析以及GPS探测水汽在气象领域中应用的现状。

浅谈GPS/MET探测设备的台站维护

GPS/MET的投入使用,大大提高了大气探测自动化的技术水平,是气象业务、科研、服务实现现代化的重要基础。文章从GPS/MET探测系统的原理出发,介绍了GPS/MET设备的日常维护和常见故障维修技巧及处理流程,具有良好的可操作性,并且高效、快捷,对于GPS/MET设备的保障维护具有较好的指导作用。

地基GPS/MET探测设备维护及产品应用

介绍了GPS/MET探测设备及其维护,对该系统日常运行中出现的故障及解决办法进行简单总结,简要阐述了GPS/MET水汽产品在业务系统中的应用。

GPS在高空气象探测中的应用

1 GPS概述全球定位卫星系统简称GPS,由GPS卫星星座、地面站和用户接收机组成.共有21颗工作星和3颗备用星,卫星轨道倾角55度,卫星离地面约2万米.地面站包括主控站、监测站和注入站.用户接收机分大地测量型,导航型和授时型.无论是大地测量,还是导航或授时都涉及时间基准.GPS有精度很高的时基系统,这是GPS的核心.每个GPS卫星上都带有精度很高的原子钟,30万年误差不超过1秒.GPS采用了扩频通信技术,利用直接序列扩频可测无线电信号传播的时间延迟的特性,测量GPS卫星到用户接收机的伪距,建立GPS卫星到用户接收机的球面三角方程式.

地基GPS/MET水汽探测设备的日常维护

地基GPS/MET水汽探测设备的投入使用,大大提高了大气探测自动化的技术水平,是气象业务、科研、服务实现现代化的重要基础。文章根据GPS/MET水汽探测设备的工作原理,就GPS/MET水汽探测设备日常维护进行总结,为业务人员快速排除设备故障,保证仪器正常工作提供参考。

长江三角洲地区近实时GPS气象网

简述了GPS气象学的发展动态和长江三角洲地区GPS气象网的概况 ,着重介绍了如何解决计算方法和设备、通信系统、产品实时演示系统和系统准业务化管理等问题 ,实现GPS气象网的近实时运转。

地基GPS/MET研究回顾与展望

GPS气象学(GPS/MET)是20世纪90年代兴起的一种大气遥感技术。经过近10多年的发展,GPS/MET技术正逐步从科研走向业务应用。介绍了地基GPS/MET遥感大气水汽含量的基本原理,简单回顾了地基GPS/MET的发展历程,并根据其发展现状,对地基GPS/MET应用前景和发展趋势进行了展望。认为,未来地基GPS/MET的发展主要体现在加强中尺度站网建设、发展和完善斜路径基础上的层析技术,以及资料产品在天气预报(尤其是临近预报)、气候监测和评估、中尺度数值模式等方面的应用。

GPS气象学研究的最新进展

GPS气象学是近几年发展起来的一门交叉学科,本文主要对地基GPS遥感大气水汽和空基GPS掩星探测大气的最新进展和成果作了综合介绍。

地基GPS水汽探测若干研究进展

水汽是大气的重要组成部分,地基GPS探测水汽相比其他探测手段有着独特的优势,受到众多研究学者的关注。笔者对地基GPS探测水汽的基本原理作了简要介绍,并阐述了地基GPS遥感天顶水汽和反演水汽三维分布等方面的最新研究进展。

GPS及其在大气探测中的应用

本文简要介绍了全球定位系统的基本原理,给出了国内外在气象应用领域的最新研究进展。GPS信号在通过大气层进行传输时会引起传输路径变化和引入附加时延,这些在定位系统中的干扰信号被气象学家作为一种新型探测手段而使用。通过精确测定GPS卫星信号,从中提取出附加延迟量,再通过一套反演理论处理,从而得到大气中的温度、压力、湿度等大气物理参数的过程,被称为GPS气象学。

湖南省GPS／MET与探空水汽资料对比分析

GPS／MET探测具有建设维护成本低、探测精度高、不受云雨影响、全天候等特点，已成为获取大气水汽资料的重要探测手段。该文对比分析了湖南省4月（春季）和7月（夏季）长沙、怀化、郴州GTSl探空仪与GPS／MET获取的水汽资料。分析结果表明：在可比较时刻点上，GPS／MET与探空对水汽总量变化趋势描述是一致的，二者测得值呈显著相关性，相关系数在0．9390～0．9683之间，残差标准误差在3．339—4．547之间，GPS／MET水汽值比探空平均偏高3．1211—5．1436mm，相对平均误差为9．4073％。

GPS及其在大气探测中的应用

全球定位系统作为测定大气要素的一种手段,已经引起了气象学家的极大关注。本文简要介绍了全球定 位系统的基本原理,介绍了国内外在气象应用领域的最新研究进展状况。

赴老挝万象考察GPS／MET建站情况报告

为做好援建老挝万象GPS／MET（地基导航卫星遥感水汽探测站）站的建设工作，由中国气象局气象探测中心曹云昌和王海深、国家气象信息中心王鹏、云南省气象局大气探测技术保障中心雷茂生、

GPS大气环境探测系统

大气环境探测是 GPS 的一大新应用,由于其经济实用有效而受到极大关注。值得指出的是,它不仅能用于对流层的测量,而且用于平流层的测量,后者与卫星和火箭发射的关系更为密切。本文从测量量谈到探测原理,进而叙述探测系统的方案。显然,GPS 大气环境探测系统不仅能实现以往很难实施的常规参量的观测,而且能获取风剖面和大气剖面这类以往无法轻易获取的数据,尤其能获取时间上连续的、空间上广阔的大气剖面分布数据。其最主要的应用是支持导弹发射,提供必需的探空数据。

天顶静力延迟模型对GPS可降水量反演的影响分析及改进

利用地基GPS遥感大气可降水量(PWV,precipitable water vapor)过程中,天顶静力延迟(ZHD,zenith hydrostatic delay)模型精度直接影响PWV反演精度。文中将常用天顶静力延迟模型(Black模型、Hopfield模型和Saastamoinen模型)计算所得ZHD与基于湖南省2016-04-01—2017-03-31高空气象探测秒级数据计算所得探空ZHD进行对比,发现模型存在较明显系统偏差,其中Black模型ZHD平均偏低40mm以上。利用探空实测ZHD对天顶静力延迟模型进行回归建模,订正模型系数后可明显减小模型系统偏差和均方误差。改进后的ZHD模型可明显减小GPSPWV反演的系统偏差,并略微降低均方误差,其中采用改进后SA模型反演所得GPSPWV与探空PWV相比,平均偏低不超过0.230 7mm,反演准确性有较显著改善。

全球定位系统(GPS)的最新进展(上)

首先分析了 GPS观测的主要误差源。其次 ,叙述了空基 (星载 ) GPS的科学应用 ,其中 TOPEX和 Micro L abe任务都是成功的范例。关于 GPS对于气象学的应用 (GPS/MET)方面 ,比较详细地介绍了地基 GPS/MET和空基(星载 ) GPS/MET的最新进展 ,二者处于 GPS的最新进展的前沿。

一种基于GPS技术的数据下载式探空仪方案

介绍了一种新型的数据下载式电子探空仪系统方案．该方案采用ＧＰＳ芯片一体化、微处理器和数字传输以及先进的自动回收装置等技术，探空仪可多次重复使用，整个系统无需复杂的发射、接收设备，既避免了由于电磁干扰引起的系统工作不稳定问题，又使地面设备和使用成本大大降低，具有巨大的经济效益．