GNSS无线电掩星折射率数据的一维变分同化
近年来全球导航卫星无线电掩星技术(GNSS RO)提供了探测地球大气的新途径.从LEO卫星接收到的掩星数据可以反演地球大气的压强、温度、湿度等剖面;它们对气象和大气科学研究具有潜在价值.掩星数据资料的同化技术可以有效地改进这些气象参数的剖面,从而改进目前的数值天气预报模式.本文采用折射率一维变分同化反演技术,来反演大气水汽和温度、气压剖面,并用掩星观测附近的探空资料来验证COSMIC掩星资料变分同化的结果.本文首先介绍了GPS无线电掩星技术探测地球大气的基本原理,然后描述了GNSS掩星技术中大气折射率一维变分同化技术,其中简要的介绍了变分同化理论,并以ECMWF资料为背景场,用该方法反演了COSMIC掩星观测资料,获得大气温度、压强和比湿的剖面。从同化得到的结果,同化得到的温度、压强与探空资料的偏差很小,能很好的放映真实的大气状态,但是相对于温度、压强,大气湿度的同化结果较差,这应该是由于低层大气的水汽含量高,导致射线出现散射、衍射、多路径传播等。通过本文的同化结果,验证了通过折射率反演同化大气参数的可靠性,尤其是在上对流层下平流层,同化得到的大气参数具有高精度特点。
大气探测 无线电掩星 全球导航卫星 折射率 一维变分同化
王肖伟 项杰
解放军理工大学气象海洋学院,南京,211101
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2015-10-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)