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二 GPS气象学简介
大气温度,大气压,大气密度和水汽含量等量值是描述大气状态最重要的的参数。无线电探测,卫星红外线探测和微波探测等手段是获取气温,气压和湿度的传统手段。但是它们与GPS手段相比,就可明显地看出传统手段的局限性。无线电探测法的观测值精度较好,垂直分辨率高,但地区覆盖不均匀,在海洋上几乎没有数据。被动式的卫星遥感技术可以获得较好的全球覆盖率和较高的水平分辨率,但垂直分辨率和时间分辨率很低。利用GPS手段来遥感大气的优点是,它是全球覆盖的,费用低廉,精度高,垂直分辨率高。根据1995年4月3日美国发射的用于GPS气象学研究的Microlab-1低轨卫星的早期结果显示,对于干空气,在从5~7km到35~40km的高度上,所获得的温度可以精确到±1。0℃之内。正是这些优点使得GPS/MET技术成为大气遥感的最有效最有希望的方法之一。
当GPS发出的信号穿过大气层中对流层时,受到对流层的折射影响,GPS信号要发生弯曲和延迟,其中信号的弯曲量很小,而信号的延迟量很大,通常在2。3m左右。在GPS精密定位测量中,大气折射的影响是被当作误差源而要尽可能将它的影响消除干净。而在GPS/MET中,与之相反,所要求得的量就是大气折射量。通过计算可以得到我们所需的大气折射量,再通过大气折射率与大气折射量之间的函数关系可以求得大气折射率。大气折射率是气温T,气压P和水汽压力e的函数,通过一定关系,则可以求得我们所需要的量。
一群大雁向南飞,一会儿排成人字,一会儿排成一字……真是一群有文化的大雁啊!
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