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1、第48卷第4期地球物理学报Vol.48,No.42005年7月CHINESEJOURNALOFGEOPHYSICSJuly,2005胡雄,曾桢,张训械等.大气GPS掩星观测反演方法.地球物理学报,2005,48(4):768～774HuX,ZengZ,ZhangXX,etal.AtmosphericinversionmethodsofGPSradiooccultation.ChineseJ.Geophys.(inChinese),2005,48(4):768～774大气GPS掩星观测反演方法111,221,2,3胡雄,曾桢,张训械,张冬娅
2、,肖存英1中国科学院空间科学与应用研究中心,北京1000802中国科学院武汉物理与数学研究所,武汉4300713中国科学院研究生院,北京100039摘要大气GPS掩星观测可获得全球的大气气象参量剖面信息.本文阐述了地球大气GPS掩星观测反演原理,详细介绍了其几何光学近似反演方法和全谱反演方法,提出了将几何光学反演方法和全谱反演方法结合以形成可以处理多路径掩星数据的反演新方案.该方案和几何光学反演方法应用于GPSPMET和CHAMP大气掩星数据反演,成功地获得了大气参量剖面.结果表明,新反演方案是可行的、有效的GPS大气掩星反演方案.关键词
3、GPS掩星观测,大气,几何光学反演方法,全谱反演方法,组合反演方法文章编号0001-5733(2005)04-0768-07中图分类号P412收稿日期2004-07-06,2005-03-25收修定稿AtmosphericinversionmethodsofGPSradiooccultation111,221,2,3HUXiong,ZENGZhen,ZHANGXun2Xie,ZHANGDong2Ya,XIAOCun2Ying1CenterforSpaceScienceandAppliedResearch,ChineseAcademyofS
4、ciences,Beijing100080,China2WuhanInstituteofPhysicsandMathematics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China3GraduateSchool,ChineseAcademyofSciences,Beijing100039,ChinaAbstractGPSradiooccultationisanewtechniquethatexplorestheglobalatmosphere.Boththeinversionmethodsofgeome
5、tricopticsandfullspectruminversionaredescribedindetails.Thegeometricopticsmethodisaclassicinversionmethodusedbefore.Thefullspectruminversioncandealwiththemulti2pathpropagationproblemfrequentlyoccurredintheloweratmosphereforwhichtheclassicmethodusuallybecomesinefficient.An
6、ewinversionschemewhichcombinesthegeometricopticsmethodandthefullspectruminversionmethodisproposedforatmosphericradiooccultationinversion.ItisappliedtodataprocessingwithoneGPSPMETradiooccultationeventdataandoneCHAMPeventdata,andsuccessfullyyieldingatmosphericparameterprofi
7、les,whichsuggestthecombinedmethodisanefficientinversionscheme.KeywordsGPSradiooccultation,Atmosphere,Opticapproximationinversionmethod,Fullspectruminversionmethod,Combinedinversionscheme电波信号,反演得到大气温度、密度、气压和电离层1引言电子密度剖面的新技术.与传统卫星观测相比,该技术具有测量精度高、垂直分辨率高、全球覆盖、长期地球大气GPS掩星观测是指,
8、在低轨卫星稳定和全天候等特点,其探测资料对于天气学、气候(LEO)上,利用双频GPS接收机临边接收GPS卫星学、空间天气学以及测地学等具有重要的意义.美国基金项目国家自然科学基金(402040
