1. 研究目的与意义
多年以来,日益增多的热带风暴事件在北太平洋、印度洋、西南太平洋和北大西洋频繁出现,给附近城市造成相当大的经济财产损失。许多国家、省、市开始成立了相应的气象部门,并将探测台风的预警预报作为部门的一项关键任务。水汽是台风发展的关键因子,同时也是大气中的主要成分,高精度、高时空分辨率水汽资料对于预报风暴移动、风暴强度和风暴降雨具有重要作用。
传统水汽探测手段诸如卫星遥感、探空气球和微波辐射计等普遍存在时空分辨率不足、开销较高和易受天气影响,对于中小型尺度水汽探测能力受限。自1992年bevis等人提出gps气象学后,gnss(global navigation satellite systems)大气探测技术逐渐成为获取垂直水汽信息最重要的方法,尤其是高精度中小尺度的水汽信息。gnss 大气探测技术具有运行成本低、时间分辨率高、全天候、无漂移和仪器偏差以及观测稳定等特点,与传统的气象观测方法形成互补,可为低空水汽探测和气候监测预报提供相对独立的信息源。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:
通过沿海地区地面 gnss 观测站或船载 gnss 接收机,能够实时感知热带气旋入境前后的水汽变化。本实验使用2014-2016年的 cors 站、探空站、测雨站和风速观测站等观测值。以台风生成至消亡期间为起止时刻,利用 igs 发布的超快速精密星历产品,求解台风期间所经过站点上空 gnss-pwv 时间序列。
3. 研究的方法与步骤
设计的实验研究方法及主要步骤如下:
文献研究法:通过图书馆、互联网、电子资源数据库等途径查阅大量文献,理解gnss大气反演原理,pwv、ztd产品等相关知识,理清台风期间的两次 pwv 上升规律和气温、气压之间的关系,学会通过气温和气压解释了 pwv 演变过程,同时研究台风的移动路径与水汽的移动规律之间的关系,为应对热带气旋事件提供技术补充。
4. 参考文献
[1] 张克非,李浩博,王晓明,朱丹彤,何琦敏,李龙江,胡安东,郑南山,李怀展.地基gnss大气水汽探测遥感研究进展和展望[j].测绘学报,2022,51(07):2-4
[2] 何琦敏. 地基gnss水汽反演及其在极端天气中的应用研究[d].中国矿业大学,2021.:91-116
[3] 何琦敏,沈震,万某峰,李龙江,刘晓阳,张克非. 台风天气下gnss反演pwv精度分析[c]//.第十一届中国卫星导航年会论文集——s01 卫星导航行业应用.[出版者不详],2020:33-38.
5. 计划与进度安排
2024.1.1——2024.2.31为准备工作阶段,包括查阅资料、实验数据收集、原理掌握与阅读文献,撰写开题报告、数据处理等;
2024.3.1——2024.4.30 为研究内容实现阶段,能够利用编程软件实现设计,计算并分析其结果
2024.5.1——2024.5.31 为检查成果与撰写毕业设计论文,整理相关数据结果和材料,检查计算的结果是否有误,统筹并开展毕业设计撰写
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