对流层折射对超视距雷达信号定位的影响

超视距雷达信号的精确定位对于提高超视距探测能力有十分重要的意义。但由于对流层中的折射效应，定位系统所测目标的仰角、距离等参量均存在一定的折射误差。主要分析对流层的折射效应对超视距雷达信号定位的影响，并且给出相应的折射误差图（仰角误差和距离误差）；此外，还针对3种不同的大气折射指数模型进行比较，得出折射误差对比图。     

GPS中性大气折射延迟的研究

简述了GPS大气折射延迟研究的进展,针对GPS对中性大气折射延迟改正精度的要求,给出了研究天文大气折射和中性大气折射延迟的一个可能方法,即:基于映射函数形式的天文大气折射模型,利用不同方位的天文大气折射值的测定数据,求解映射函数中的参数,进而可建立随观测站和随方位而异的大气折射延迟改正模型。     

天文大气折射的级数展开式

对天文大气折射的级数展开理论进行了研究,给出了新的级数展开式。新的级数展开式能够展开到任意阶次项,并且达到了亚毫角秒的理论精度;另外,把地面附近的位相折射指数作为未知数单独提出来,适应了光学技术在不同观测波长情况下的处理,并给出了以视天顶距正切为引数的级数展开式。这一成果将可完全取代普尔科沃大气折射表公式,也可以利用该方法进行射线跟踪的理论研究。     

基于MODIS和AMSR-E反演京津冀地区大气水汽含量及比较

为了长时间、大范围获取水汽数值,利用2005~2008年光学遥感的MODIS近红外、红外水汽产品,以及微波遥感AMSR-E数据,2种方法反演水汽。微波AMSR-E亮温数据采用Merritt N.Deeter(2007)亮温极化差方法,选取18.7GHz和23.8GHz 2个波段,得到AMSR-E升轨、降轨大气水汽数值。以京津冀地区为研究区域,通过地统计相关性分析、时间序列分析、年际间变化分析,可知2种方法4种资料反演的大气水汽数值的R2都达到0.95,时间分布符合中国雨带移动规律,空间分布不均。MODIS数据反演值比AMSR-E值要低,得到2种方法反演水汽的各自优缺点。     

GPS测量大气折射改正

在精密ＧＰＳ测量中,大气折射改正误差是主要误差源之一。基于大气折射理论,把底层大气分为７层,并考虑不同高度的重力改正,建立了新的大气层模型,推导出了新的更精确的折射改正公式。实例计算结果表明,新的大气层模型更加符合实际。     

用地基GPS资料分析大气可降水汽总量

利用“中国地壳运动监测网络”和三峡监测网的地基GPS资料，通过Bernese软件以及根据Bevis等和Rocken等水汽解算原理编制的水汽解算软件。获得了武汉、巴东、兴山、泸州等长江流域测站大气可降水汽总量分布和时间间隔为2小时的GPS遥感大气可降水汽序列，并与站点雨量及区域面雨量进行对比分析，结果表明：地基GPS遥感水汽量变化与地面降水有很好的相关性。而且GPS遥感水汽变化序列峰值对应于强降水提前了8～22小时。有助于强降水特别是突发性强降水的预测；多个站点的GPS遥感水汽总量联合分析，对于区域水汽总量变化研究有一定意义。     

水汽对大气重力和倾斜格林函数的影响

建立用相对湿度表示的大气比气体常数模型，利用地面温度和空间垂直温度梯度与压力变化的规律估算大气水汽组分变化对比气体常数的影响。结果表明：在自然温度条件下，水汽变化对大气比气体常数影响不大。进一步将此结果应用于大气重力和倾斜格林函数，得到了水汽对大气重力和倾斜格林函数的影响估计。     

水准测量大气折射改正公式的严密推导

本文应用积分法对大气折射改正公式进行了严密推导，导出了计算折射改正的严密公式，并给出了简化的实用公式。经过实测检验，该简化公式可以按测段计算折射改正，适用于水准测量，并能达到较好的改正效果。     

利用CORS观测资料反演四川地区水汽含量及其变化特征分析

利用四川地区58个CORS站2012～2014年的观测数据，使用GAMIT软件反演其大气水汽含量，并分析水汽含量的时空分布特征和变化趋势。结果显示，四川地区水汽含量的空间分布具有东多西少的特征。通过多元线性回归分析方法和PCA法得出水汽含量的分布特征与该地区的地形地势的线性关系。以CHDU、YBIN和HONY站为例，利用改进的经验模态分解结合频谱分析的方法，得到水汽含量的多周期特性。结果显示，3个站存在多个水汽含量的循环周期。     

湖南地区加权平均温度的影响因素分析及建模

利用湖南地区长沙、怀化、郴州3个探空站连续3 a（2012～2014年）的观测数据，以数值积分法计算的大气加权平均温度（Tm）作为参考值，分析Tm与地面气温Ts、水汽压es及大气压Ps之间的相关性，并基于最小二乘原理建立湖南地区多因子Tm模型。研究结果表明，Tm与地面温度Ts和水汽压es呈正相关性，与大气压Ps呈负相关；Bevis模型的Tm偏差主要分布在0～4 K之间，存在一定的系统偏差，而基于Ts单因子的Tm模型偏差主要分布在-2~3 K之间；双因子与三因子精度相当，但均优于单因子模型。总体而言，基于地面气温Ts和水汽压es的双因子Tm模型的精度优于基于Ts的单因子模型，更优于Bevis模型，适用于湖南地区的GPS气象研究及业务应用。     

CE-318太阳光度计及探空数据反演水汽含量与MODIS近红外水汽产品对比

大气水汽含量是遥感定量反演的重要参数。本文利用CE-318太阳光度计,反演了2014年6月至2016年5月南宁市的大气水汽含量,分析其季节变化特征,并将其与探空数据、MODIS近红外水汽产品数据进行相关性分析。结果表明：（1）南宁市大气水汽含量季节变化特征明显：夏季高达4~6 g/cm²,而冬季则只有2 g/cm²,与南宁地处亚热带地区有关。夏季该地区季风气候盛行,大气水汽含量高,冬季季风气候减弱,大气相对干燥。（2）CE-318太阳光度计反演的大气水汽含量（PW）与探空数据获取的水汽含量之间存在良好的线性相关,相关系数为0.877,平均绝对误差为0.42 g/cm²,平均相对误差为10.96%;而MODIS近红外波段反演的水汽精度较低,平均绝对误差为0.74 g/cm²,平均相对误差为18.74%。     

基于GridMet模型的浙江省温湿指数空间分布及地形影响分析

温湿指数是气候舒适度评价模型之一,通过温度与湿度的组合反映人体与周围环境的热量交换,本文利用2003-2018年浙江省及其周边71个气象站点月平均气温、地面水汽压数据,以及MODIS水汽产品,基于GridMet模型模拟了浙江省各月温湿指数空间分布（100 m×100 m）,分析了浙江省温湿指数随地形因子（海拔、坡度、坡向）变化的特征;讨论了各地形因子对温湿指数空间分布的影响程度。结果表明：① 海拔、坡度、坡向3个地形因子中,1月温湿指数随坡向的变化最大,7月最小;② 同坡向上,坡度变化对1月温湿指数影响较大,而海拔变化则是对7月影响最大;③ 南坡1月温湿指数随海拔和坡度增加均略为增加,南坡其他月份及北坡各月均为随海拔和坡度增加温湿指数减小;④ 北坡相对于南坡而言,海拔和坡度对温湿指数的影响更为明显。浙江大部分山区由于地形影响,夏季较为“舒适”,适宜建立避暑消夏的旅游项目。     

基于MODIS和GPS的D-InSAR大气延迟改正

利用西安地区2006年7月至2009年7月7期GPS观测数据及相应的MODIS数据,分析MODIS水汽的校正模型.运用西安地区的Envisat数据和MODIS水汽数据进行D-InSAR大气延迟改正,实验结果表明:在大气状态变化缓慢时,利用MODIS数据对D-InSAR结果有一定的改善.     

广东省前汛期多雨或少雨年降水异常研究

广东省前汛期降水的年际变化较大,为对广东地区的旱涝变化有进一步的认识,利用广东省观测资料、NCEP全球再分析资料以及向外长波辐射通量资料,采用经验正交函数分解和合成分析方法研究了1970~2007年广东前汛期4~6月降水的年际变化异常以及时空特征,得出第一类雨型是广东前汛期一致多雨或少雨型。对造成第一类雨型的异常特征进行分析,得出:中高纬度地区大尺度环流场的变异引起环流异常分布,使得副高、西南季风水汽输送、冷空气活动等气候场产生变异,从而引起广东前汛期降水异常。经向风、相对湿度、垂直运动、向外长波辐射通量等分析得到多雨年与少雨年水汽条件、垂直运动条件、对流发展活动环流异常的分布特征。     

青藏高原全区与东西部各分区大气热源的变化规律对比

为了找出青藏高原与东西部各分区大气热源的变化规律,利用美国国家环境预报中心的月平均温度场、比湿场、风场以及位势高度场的再分析格点资料,采用"倒算法"计算得到高原地区月平均大气热源原始格点资料,对比分析青藏高原全区与东西部各分区大气热源在1948~2011年的年际和年代际变化特征,证实青藏高原大气热源的时空分布具有显著的差异性,研究结果表明:青藏高原全区和东西各分区的大气热源均表现出明显的年际振荡特征。在变化周期方面,青藏高原全区大气热源存在14年的显著周期,高原东部地区大气热源存在16年的显著周期,高原西部地区大气热源存在8年的显著周期。在变化趋势方面,青藏高原西部地区和东部地区1989年前,大气热源变化趋势相同,1989年后,大气热源变化趋势相反。在大气热源各个季节的空间分布方面,青藏高原全区大气热源各个季节热源热汇分布特征不同,春季西部地区出现热源中心,夏季东部地区出现热源中心,秋季东部地区出现热汇中心,冬季出现西部地区热源中心和东部地区热汇中心共存;在变化趋势突变检测方面,青藏高原全区大气热源在1989年存在显著的突变,西部地区大气热源1976年左右存在显著的突变,东部地区大气热源在1990年左右存在显著的突变。     

云南空中水资源的季节变化研究

用1961—2008年NOAA的月平均再分析资料和1980—2006年云南5个探空站的资料,采用大气可降水量和水汽通量公式计算分析大气可降水量和水汽通量,并用线性趋势分析其变化特征。结果表明：云南四季的可降水量北少南多,呈“u”型分布,夏季最大,冬季最小。对云南地区四季的水汽通量分析表明,四季的水汽净收入主要集中在对流层低层;地面-300hPa的水汽净收入在夏季最大、秋季次之,而冬季最小。云南经向的水汽输送和纬向的水汽输送呈反相关,近48年,云南四季水汽呈增加趋势,其中夏季增加最多,春季次之。     

成都地基的GPS水汽监测系统建设与应用

 水汽尽管在大气中的含量很少, 但是其在大气中的变化却十分剧烈。其空间分布极不均匀,时间变化也极其迅速。它不仅是天气、气候变化的主要驱动力,也是灾害性天气形成和演变中的重要因子。鉴于水汽信息在数值模式、气候监测、人工影响天气、空中水资源开发等一系列业务领域中的重要性,建立局地或者区域的GPS监测系统已成为目前迫切需要解决的问题。GPS水汽监测系统由数据服务器、解算服务器及应用服务器3部分组成。首先,其通过数据服务器接收来自GPS卫星所发射的信号,生成相应解算软件所能识别的RENEX格式文件,以及获取自动气象站所测得的温、压、湿等相关气象数据,并将得到的数据保存并传送出去;然后,编写相关解算程序使得解算服务器能定时解算大气延迟量,进而反演出可降水量PWV;最后,利用应用服务器完成与气象应用相关产品的生成和服务任务,从而实现该系统的一体化功能。该系统能定制半小时 一次的解算任务,能较准确反映该时段该区域水汽快速变化的特性。建设该系统的最终目的是希望它能填补GPS反演水汽技术在四川乃至西南地区应用的空白,增强气象部门对中小尺度灾害性天气的预报监测能力,并促进许多与之相关的气象业务化工作的开展。     

连续台风时期香港区域的水汽变化分析

利用香港卫星定位参考站网GNSS观测数据,提取强热带风暴"塔拉斯"与热带风暴"洛克"影响期间各测站天顶方向对流层延迟,反演香港区域大气可降水量;根据香港区域49个天文台气象站提供的实测降雨量数据,分析大气可降水量与实际降雨量的相关性,以及两次台风对香港区域水汽时空分布的不同影响。结果表明,大气可降水量在台风影响前期均上升,在大量降雨后回落,但在连续台风的间歇期间,仍高于台风来临前的水平;水汽累积是大量降雨的前提条件,当水汽累积量相近时,水汽累积时长与累积降雨量呈正相关;台风期间大气可降水量值超过65 mm的区域面积与台风等级相关,台风路径对局部水汽分布有一定的影响。     

激光雷达技术的发展及其在大气环境监测中的应用

评述了激光雷达系统的特点、分类、发展趋势及其在大气环境探测中的应用，重点讨论了利用激光雷达对大气污染物、大气构成和气象要素等进行垂直方向的连续、实时、快速监测，了解其三维空间分布和动态变化，为环境保护和经济发展政策的制定提供依据。     

大气垂直折射与时序垂直角值的谱分析

本文介绍了对时序垂直角观测值进行谱分析的方法和所得到的结论。使以往对于大气折射影响及其变化规律的定性认识得以定量化。