GPS/PWV实时业务的精度分析
地基全球定位系统(Global Position Systern，GPS)探测大气水汽是气象探测技术的一次革命，从90 年代初发展至今，它已经显示出在大气研究和天气预报中有着广阔的应用前景，受到气象学界的高度重视，逐渐形成了气象学的一个新的分支学科——GPS 气象学。地基GPS 可进行持续性观测，具有高精度、高时空分辨率、设备可综合利用等诸多优点，可以弥补常规大气观测可降水量时空分辨率低的不足；还可以利用GPS 测定的斜路径方向上的水汽含量并通过层析可获得大气中水汽的三维分布信息；GPS 水汽信息可以进入数值同化，为提高中尺度暴雨数值预报的精度提供良好的初值条件，从而提高中尺度暴雨数值预报的精度和预报准确率。本文利用事后计算的GPS 水汽和探空计算的结果，来和实时业务结果比对，选取了华东地区中北部南到北挑选的8 个探空站和附近的GPS 站2008 年和2010 年两年的进行数据统计分析。实时的数据是从每天业务运行的结果中获取，将华东中北部地区（包括山东、江苏、安徽、上海和浙北）分成三个片区计算，使用的是IGS（International GPS Service，IGS）提供的超快速预报轨道，未加入长距离的IGS 站；事后计算的结果，使用的是IGS 提供的精密轨道，加入了东亚地区9 个长距离的IGS 站；选取的探空数据是华东中北部地区的8 个探空站和附近最近的GPS 站点。通过对比分析发现：一、主要影响GPS 业务实时计算精度的因素是超快速预报轨道的误差（概率很小）、观测时间不够（主要因素）和初始坐标的精确度；二、当组网计算时，局域网大小超过300*500 公里，也可以不加入长距离的IGS 站，对于结果的影响不大，获得的已经是绝对的水汽信息；三、虽然探空只探测了十几公里以下的水汽，GPS 信号是穿透地面到高空整层，但是由于GPS 处理的过程中使用了映射函数，削弱了水汽的不均匀性，GPS 的计算结果系统性地小于探空。 GPS 水汽探测目前已经成为气象部门一种常规的探测业务，被广泛地运用到各个业务中，因此实时业务的精度也越来越受到重视，本文中的误差分析结果，不但在GPS 气象学分析时给预报员提供了参考，更重要的是GPS 数据进入数值预报同化时，提供了可靠的误差分析，能够使得GPS 水汽观测更好地用于数值同化。
湿延迟 地基全球定位系统 实时业务 大气水汽 气象探测
刘敏 张洁 朱雪松 杜明斌 叶其欣
上海市卫星遥感与测量应用中心,上海,201199
国内会议
厦门
中文
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2011-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）