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《推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)》2004年
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北京地区单双频地基GPS大气水汽遥测试验与研究进展

谢璞  张朝林  王迎春  楚艳丽  张京江  王京丽  李矩  Ying Hwa Kuo  John Braun  
【摘要】:2000年夏季,北京气象局气象科学研究所(现北:京城市气象研究所)与北京大学大气科学系、国家卫星气象研究中心合作,利用10台双频地基GPS接收机组成北京地区GPS-MET遥测试验网,联合开展了2000年夏季北京地区双频地基GPS遥测大气总水汽含量的科学试验,通过研究,初步取得了有价值的科学成果。在此试验成果的基础上,考虑到利用单、双频地基GPS接收机组网进行大气水汽监测,具有大幅度降低硬件建设投入成本,提高监测网性价比的优势。因此通过与北京气象局和美国国家大气研究中心(NCAR,U.S.A)合作,北京城市气象研究所依托北京市政府正立项组建地基GPS监测网的外部资源,在北京天气敏感区开展了利用单频与双频地基接收系统联合组网,监测北京地区高时空分辨率的大气水汽演变信息的科学试验。旨在充分兼顾科学研究目的与业务需求的原则下,研究利用直接的大气水汽监测结果,以及通过地基GPS遥测资料在3DVAR数值变分同化与中尺度数值预报系统中的应用,提升2008年北京奥运精细数值预报和气象保障能力的技才方法。本文对北京地区单双频地基GPS大气水汽遥测试验与研究进展作简要的总结与介绍,主要内容有以下:疗面:(1)单双频地基GPS大气水汽遥测网布网:2002年9月,首批完成了北京房山区8个地基GPS接收站,北京市气象局数据处理中心站的建设,形成北京地区(房山)GPSMET观测网,开始遥测大气水汽准实时科学试验。目前正在继续扩大建网规模,在北京怀柔进行第二批单、双频地基GPS-MET网布设。(2)资料处理软件与结果:目前已掌握了Gamit软件和Berne地基GPS数据分析处理两套软件的安装、调试和实际应用技术,可独立开展地基GPS实测数据的分析解算工作。分析结果表明在科学合理的布网方案下,开展单频与双频地基接收系统联合组网,监测高时空分辨率的大气水汽演变信息是可行的。在满足科研与业务需求的前提下,可较完全采用双频地基GPS接收系统组网节约大量资金。(3)远程遥控GPS数据采集与通讯系统:除实现利用接收机-髦平獾髌?-驳缁巴?-髦平獾髌?-冻碳扑慊刂浦斩说脑冻桃?亍⑹莶杉⒆远ㄐ藕妥柿舷略丶际跬狻;箍⑹迪忠2馐菸尴咦远杉氪浼际?能为实现业务实时(或准实时)应用提供通信技术支撑。(4)资料分析与数值同化应用:解决了利用3DVAR(三维变分数值同化系统),同化地基GPS遥测资料,改进短期业务数值预报的方法。初步研究表明,同化地基GPS大气水汽遥测资料,对改进短期强降水数值天气预报有明显作用。同时通过反演水汽信息的直接应用,为人工影响天气等部门开展工作提供了技术支持。

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