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不同饱和水汽压模型对GNSS反演可降水量的影响分析

李得宴 杨维芳 高志钰 李蓉蓉

李得宴, 杨维芳, 高志钰, 李蓉蓉. 不同饱和水汽压模型对GNSS反演可降水量的影响分析[J]. 全球定位系统, 2020, 45(6): 55-63. doi: 10.13442/j.gnss.1008-9268.2020.06.008
引用本文: 李得宴, 杨维芳, 高志钰, 李蓉蓉. 不同饱和水汽压模型对GNSS反演可降水量的影响分析[J]. 全球定位系统, 2020, 45(6): 55-63. doi: 10.13442/j.gnss.1008-9268.2020.06.008
LI Deyan, YANG Weifang, GAO Zhiyu, LI Rongrong. Analysis of influence of different saturated water vapor pressure models on GNSS inversion precipitable water[J]. GNSS World of China, 2020, 45(6): 55-63. doi: 10.13442/j.gnss.1008-9268.2020.06.008
Citation: LI Deyan, YANG Weifang, GAO Zhiyu, LI Rongrong. Analysis of influence of different saturated water vapor pressure models on GNSS inversion precipitable water[J]. GNSS World of China, 2020, 45(6): 55-63. doi: 10.13442/j.gnss.1008-9268.2020.06.008

不同饱和水汽压模型对GNSS反演可降水量的影响分析

doi: 10.13442/j.gnss.1008-9268.2020.06.008
基金项目: 

国家重点研发计划(2016YFB0501802);中国博士后科学基金资助项目(2019M660091XB);兰州交通大学

青年科学基金资助项目(2019003);兰州交通大学优秀平台(201806);国家自然科学基金(42061076)

详细信息
    作者简介:

    李得宴(1995-),男,硕士研究生,主要研究方向为GNSS水汽反演.

    杨维芳(1970-),女,教授,博士,主要研究方向为测绘仪器检定方法;测量数据处理;测绘仪器内置程序研发;测量仪器在工程中的应用.

    高志钰(1994-),男,博士研究生,主要研究方向为高精度GNSS数据处理及应用.

    李蓉蓉(1995-),女,硕士研究生,主要研究方向为InSAR数据处理及应用.

    通信作者:

    杨维芳 E-mail:99903217@qq.com

  • 中图分类号: P228.49

Analysis of influence of different saturated water vapor pressure models on GNSS inversion precipitable water

  • 摘要: 地基全球卫星导航系统(GNSS)水汽反演过程中需要大气加权平均温度Tm的参与,而饱和水汽压Es作为Tm计算过程中的一个重要变量影响着Tm,因此Es将会间接地影响大气可降水量(PWV)的反演精度.针对目前地基GNSS水汽反演研究中普遍采用的三种不同的饱和水汽压模型(Magnus-Tetens模型、BUCK模型、Goff-Gratch模型),本文就不同的饱和水汽压模型参与反演是否会引起水汽反演结果的差异进行了研究.以香港为研究区域,利用GAMIT解算了2016年旱雨两季(2、7月)的天顶湿延迟(ZWD),同时利用king's park探空站的探空数据通过数值积分计算得到旱雨两季(2、7月)的Tm,然后严格参照反演步骤编程模拟计算旱雨两季(2、7月)每天的PWV.最后对比并分析了不同饱和水汽压模型参与计算对TmPWV的影响及原因,结果表明:三种饱和水汽压模型参与计算得到的PWV与真值(探空站计算得到的PWV)之间不存在具有统计意义的显著性差异,因此均可被用来提供计算Tm时所用到的饱和水汽压Es,但是通过对比分析发现部分研究人员将BUCK模型中的变量T当作露点温度而非大气温度进行计算会使Tm产生较大的误差,进而对该误差进行了不合理性分析.本文的分析将会对后续地基GNSS水汽反演研究中的处理提供一定的参考.

     

  • [1] 李国平.地基GPS气象学[M].北京:科学出版社,2010:130-133.
    [2] BEVIS M,BUSINGER S,HERRING T A,et al.GPS meteorology:remote sensing of atmospheric watervapor using the global positioning system[J].Journal of geophysical research atmospheres,1992,97(D14):15787-15801.DOI: 10.1029/92JD01517.
    [3] MOORE B E,MOLINERO V.Structural transformation in supercooled water controls the crystallization rate of ice[J].Nature,2011,479(7374):506-508.DOI: 10.1038/nature10586.
    [4] KAMPFER,NIKLAUS.Monitoring atmospheric water vapour:ground-based remote sensing and in-situ methods[M].New York:Springer,2013:315-323.
    [5] ALDUCHOV O A,ESKRIDGE R E.Improved magnus form approximation of saturation vapor pressure[J].Journal of applied meteorology,1996,35(4):601-609.DOI: 10.2172/548871.
    [6] TETENS O.Vber einige meteorologische begriffe[J].Zeitschrift fur geophys,1930(6):207-309.
    [7] MURRAY F W.On the computation of saturation vapor pressure[J].Journal of applied meteorology,1967,6(1):203-204.DOI: 10.1175/1520-0450(1967)006<0203:OTCOSV>2.0.CO;2.
    [8] HUANGL L K,LIU L L,CHEN H,et al.An improved atmospheric weighted mean temperature model and its impact on GNSS precipitable water vapor estimates for China[J].GPS solutions,2019,23(2).DOI: 10.1007/s10291-019-0843-1.
    [9] WANG X M,ZHANG K F, WU S Q, et al.Water vapor-weighted mean temperature and its impact on the determination of precipitable water vapor and its linear trend[J].Journal of geophysical research atmospheres,2016,121(2).DOI:10.1002/2015 JD024181.
    [10] GOFF J A.Saturation pressure of water on the new Kelvin temperature scale[C]//Transactions of the american society of heating and ventilating engineers,1957:347-354
    [11] General meteorological standards and recommended practices[S/OL].(2019-12-2)[2020-2-24].https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=10113.
    [12] 单九生,邹海波,刘熙明,等.GPS/MET水汽反演中Tm模型的本地化研究[J].气象与减灾研究,2012,35(1):42-46.
    [13] 孙菲浩,郑南山,杜飞.香港市域大气加权平均温度模型构建及其应用[J].气象科技,2019,47(3):508-512.
    [14] BUCK A L.New equations for computing vapor pressure and enhancement factor[J].Journal of applied meteorology,1981,20(12):1527-1532.DOI: 10.1175/1520-0450(1981)0202.0.CO;2.
    [15] 龚绍琦.中国区域大气加权平均温度的时空变化及模型[J].应用气象学报,2013,24(3):332-341.
    [16] 李黎,田莹,谢威,等.基于探空资料的湖南地区加权平均温度本地化模型研究[J].大地测量与地球动力学,2017,37(3):282-286,291.
    [17] 何琦敏,张克非.加权平均温度的非线性回归研究[C]//第九届中国卫星导航学术年会论文集,2018:1-7.
    [18] 李星光.极端天气条件下大气可降水量地基GPS反演研究[D].徐州:中国矿业大学,2015:34-35.
    [19] 董慧涵,黄洁玫,朱红梅.香港气候的基本特征[J].广州师院学报(自然科学版),1994(1):42-49.
    [20] 香港天文台.香港气象及潮水观测摘要[EB/OL].[2009-08] [2020-02-24].https://www.isd.gov.hk/eng/bookorder.htm.
    [21] WAGNER W,PRUβ A.The IAPWS formulation 1995 for the thermodynamic properties of ordinary water substance for general and scientific use[J].Journal of physical and chemical reference data,2002,31(2):387.DOI: 10.1063/1.1461829.
    [22] SAUL A,WANGER W.International equations for the saturation properties of ordinary water substance[J].Journal of physical and chemical reference,1987,16(4):893-901.DOI: 10.1063/1.555787.
    [23] 王洪,曹云昌,郭启云,等.利用探空资料计算水汽压[J].气象科技,2013,41(5):847-851.
    [24] World meterological organization,Guide to meteorological instruments and methods of observation[EB/OL].(2008-01-01)[2020-02-24].https://www.weather.gov/media/epz/mesonet/CWOP-WMO8.pdf.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-24
  • 网络出版日期:  2021-04-09

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