利用无线电掩星观测数据反演大气水汽剖面.pdf

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1、第18卷!第4期电!波!科!学!学!报Vol.189No.4Z003年8月!!!!!!!!!!!!CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCE!!!!!!!!August9Z003!!!!文章编号!1005-0388(Z003)04-046Z-04利用无线电掩星观测数据反演大气水汽剖面"王!鑫1ZZ3!薛震刚!杜晓勇!张训械(1.解放军理工大学气象学院9lmncode!eyou.com9江苏南京Z111013Z.北京应用气象研究所9北京1000Z933.中国科学院武汉物理与数学研究所9湖北武汉430071)摘!要

2、!准确掌握地球低层大气中的水汽分布!了解水汽变化趋势对天气现象的研究"数值天气预报具有重要的理论研究及实用价值#以无线电掩星技术为基础!利用掩星数据反演大气水汽剖面#详细阐述通过线性迭代方法!反演对流层下部水汽廓线的原理#对常用的掩星数据做了概括性介绍!利用实际掩星数据反演得到了近地面水汽的垂直分布廓线!并给出了反演个例#通过反演的水汽廓线与模式以及实际探空资料进行对比!表明在大多数情况下!由大气折射率反演获取水汽剖面的正确性#针对初始温度和反演上边界的问题进行了研究!分析了不同温度及不同上边界条件下水汽剖面反演可能受到的影

3、响!指出了线性迭代方法反演水汽垂直分布中存在的问题#关键词!无线电掩星!大气水汽!反演技术中图分类号!P4Z6!!!!文献标识码!BInversionofatmosphericwatervapourusingradiooccultationdatal223WANGXin!XUEZhen-gang!DUXiao-yong!ZHANGXun-xie(1.InstituteofMeteorology9PLAUST9lmncode!eyou.com9NanjingJiangsuZ111019China3Z.BeijingInstit

4、uteofAPPliedMeteorology9Beijing1000Z99China33.InstituteofPhysicsandMathematics9ChineseAcademyofSciences9Wuhan~ubei4300719China)Abstract!TosoundWatervapourpreciselyintheloWertroposphereisessentialfornumericalWeatherforecastandothermeteorologicalapplications.Themainp

5、ur-poseofthispaperistodevelopaninversemethodofWatervapourprofilesusingra-diooccultationdata.Throughthelinearretrieval9someWaterprofilesareob-tained.itconcludesthattheretrievalprofiles9obtainedfromatmosphericrefractiv-ity9arereliableinmostcasesaccordingtocomparisonW

6、iththedatafromtheAR-EMmodelandtheradiosondes.ThispaperalsoilluminatesthecharacteristicsofthelinearretrievalmethodandanalysestheeffectofinitialintegralheightandpriorknoWledgeofthetemperatureprofilesininversion.eywords!radiooccultation9Watervapourprofiles9retrieval结

7、蒸发变化与众多天气现象直接相关9是支配天气l!引!言系统的关键因素0在地球大气中9百分之九十以上水汽是地球大气中最活跃的成份之一9它的凝的水汽集中在对流层下部9特别是15km以下0如"收稿日期!Z00Z-09-15第4期!!!!!!!!!!王!鑫等!利用无线电掩星观测数据反演大气水汽剖面463何能够快速准确的了解水汽分布情况掌握水汽变折射率.大气压.信号信噪比等信息本文阐述的反化趋势对气候及天气研究特别是对数值天气预报演方法是从Level3数据开始来说具有重大意义与常规探空手段相比掩星探2.2!线性反演方法测地球大气具有全天

8、候.全球覆盖的优点一颗中性大气的电波折射率与温度.压力.湿度的关I4]LEO卫星每天可以完成500次系可以表示如下:I1]全球分布的GPS掩星观测尤其在南半球及海P5PN77.63.7310Z<1>洋表面探空点较少的区域掩星数据显得更为重要TT因此利用G