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《中国气象科学研究院》 2005年
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青藏高原及其周边地区大气水汽分布和变化特征研究

梁宏  
【摘要】:青藏高原的热力和动力作用对区域及全球天气气候变化都有重要的影响,而青藏高原及其周边地区大气水汽分布和变化是揭示青藏高原热力、动力作用及区域水循环机制的重要信息。以往有许多关于青藏高原及其周边地区大气水汽分布和变化特征的研究,但由于资料和观测等方面因素的限制,使得到的大气水汽分布结果都存在空间分辨率上不能满足相关研究的需要,及精度也需要进一步检验和提高等问题。本文利用近年发展起来的GPS大气探测技术,结合地面常规气象观测和高空间分辨率的MODIS卫星遥感定量反演青藏高原及其周边地区的大气总水汽量。 首先通过解算青藏高原那曲、改则和德钦以及云南腾冲、蒙自和思茅共6个站的地基GPS大气水汽探测资料,获得了这些站的大气总水汽量;分析了这些站的大气总水汽量的变化特征;通过比较那曲、腾冲、蒙自和思茅地基GPS遥感与探空结果,分析了地基GPS遥感结果的精度;同时还分析了大气总水汽量与地面气象要素之间的关系。结果表明,那曲和改则站大气总水汽量年变化大概0.2~2cm,德钦站大气总水汽量年变化大概0.5~3.0cm,腾冲、蒙自和思茅大气总水汽量年变化大概0.5~4.5cm。那曲GPS遥感与相同时刻探空观测结果相比均方根误差为0.152cm,腾冲、思茅和蒙自GPS遥感与相同时刻探空观测结果相比均方根误差大约0.3cm。研究结果还表明那曲和改则大气总水汽量平均日变化与温度平均日变化基本成负相关关系,这种关系在7月份尤为明显。大气总水汽量的变化与降水密切相关,降水往往发生在大气总水汽量发生跳跃递增的时候,降水量的大小与大气总水汽量之间的关系不明显。大气总水汽量与地面水汽压之间有良好的正相关关系。 在讨论了GPS遥感结果与地面水汽压关系的基础上,通过比较GPS遥感结果与几种国内外常用的利用地面湿度参量计算总水汽量方法的结果,评价了这些方法的精度及在实际应用中的可行性。利用GPS探测结果、探空资料和气象站常规地面观测资料反演了青藏高原及其周边地区的大气总水汽量。 由于利用站点资料获取的高原及其周边地区大气水汽分布结果的空间分辨率仍然较低,因此本文还利用GPS遥感结果结合MODIS卫星遥感资料研究高原及其周边地区大气水汽分布和变化特征。分析比较了GPS探测结果与同时同地点MODIS遥感资料反演的大气总水汽量,对晴空条件下MODIS遥感结果的精度进行了评价。研究结果表明,从MODO5_L2水汽产品得到青藏高原晴空条件下的大气总水汽量明显偏低。为此在认真分析了GPS探测结果和MODO5_L2水汽产品关系的基础上,对MODO5_L2水汽量进行了订正,从而获得了晴空条件下高原及周边地区大气总水汽量分布结果。 通过对高原及周边地区大气水汽分布结果的分析表明,青藏高原的大气水汽分布特征基本是东南部湿润,西北部干燥。青藏高原东南部大气总水汽量在东南—西
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P426

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