GPS氣象學及其應用

內(nèi)容概要

　　2006年上海市氣象局成立了上海市衛(wèi)星遙感和測量應用中心，成為GPS氣象學研究和應用的專業(yè)機構(gòu)。2006年底我們又開始進行了空基GPS反演資料的應用研究。多年來，我們和國內(nèi)外同行保持著學術交流，跟蹤國際GPS氣象學的最新動態(tài)。我們在編著本書時，除了綜合介紹國內(nèi)外同行的研究成果外，著重介紹了我們自己在地基GPS網(wǎng)的建設和維護經(jīng)驗以及在GPS氣象學應用研究方面的工作成果和著作，力求使本書的內(nèi)容適合我國的實際情況，達到易懂實用的目標，既能滿足氣象部門人員的需求，也能適用于學校的教學。

書籍目錄

前言第1章  GPS系統(tǒng)和定位原理1.1  引言1.2  GPS系統(tǒng)1.2.1  GPS系統(tǒng)的組成1.2.2  GPS衛(wèi)星信號1.2.3  全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS1.3  GPS衛(wèi)星定位的基本原理1.3.1  測距碼偽距法定位1.3.2  載波相位法定位1.3.3  載波相位測量差分法參考文獻第2章  地基GPS氣象學原理2.1  引言2.2  大氣對GPS信號傳播的影響2.3  大氣延遲，天頂延遲和地圖函數(shù)2.4  大氣天頂延遲和可降水量的計算2.4.1  用雙頻法消除電離層的延遲2.4.2  天頂靜力延遲的計算2.4.3  天頂濕延遲和可降水量2.5  地基GPS氣象學的發(fā)展2.5.1  國際地基GPS氣象學的發(fā)展2.5.2  我國地基GPS氣象學的發(fā)展2.5.3  GPS氣象學的發(fā)展前景參考文獻第3章  GPS氣象網(wǎng)的建設、運行和維護3.1  GPS氣象網(wǎng)的基本組成3.2  GPS氣象網(wǎng)的站點布局3.3  GPS基準站的建設3.3.1  基準站設備3.3.2  GPS基準站的站址和環(huán)境選擇3.3.3  基建3.3.4  設備安裝3.3.5  接收機設置3.3.6  設備安裝建檔3.4  GPS和氣象觀測數(shù)據(jù)的采集3.5  GPS資料的解算3.6  GPS氣象應用產(chǎn)品的生成3.7  GPS氣象網(wǎng)的運行維護參考文獻第4章  地基GPS氣象網(wǎng)的資料解算4.1  引言4.2  實時解算軟件(以GAMIT軟件為例)4.2.1  GPS數(shù)據(jù)處理軟件4.2.2  解算前的資料準備4.2.3  軟件參數(shù)設置4.2.4  天頂總延遲量的計算(GAMIT的解算過程)4.2.5  可降水量的計算4.3  GAMIT解算軟件的下載和安裝4.3.1  軟件下載4.3.2  軟件安裝參考文獻第5章  地基GPS反演水汽結(jié)果的精度檢驗和誤差分析5.1  檢驗工具和方法5.1.1  檢驗工具5.1.2  GPS/PWV與Radio/PWV、WVR/PWV的差別5.1.3  檢驗方法5.2  GPS/PwV的精度檢驗5.2.1  中國長江三角洲GPS網(wǎng)的GPS/PWV精度檢驗(GPS與探空比較)5.2.2  美國中部GPS網(wǎng)準實時的PwV的檢驗(GPS與探空、水汽輻射儀比較)5.2.3  水汽梯度對GPS/PWV計算精度的影響(GPS與水汽輻射儀比較)5.2.4  GPS/PWV誤差的日變化5.3  GPS/PwV的誤差源分析5.3.1  對流層總延遲量的觀測誤差5.3.2  靜力延遲量估算誤差5.3.3  GPS/PWV的反演誤差參考文獻第6章  GPS氣象工作站的產(chǎn)品和應用6.1  用于實時監(jiān)測和預報的產(chǎn)品6.1.1  單站PWV的7天時序圖和1天時序圖6.1.2  PWV的分布圖和動畫顯示6.1.3  PWV的梯度圖6.1.4  PWV的3小時變化圖6.1.5  與其他天氣資料圖的疊加顯示6.1.6  PWV層析資料和產(chǎn)品6.2  整編后的歷史資料和產(chǎn)品6.2.1  整編后的歷史資料6.2.2  單站月PWV和小時雨量時序圖6.3  電離層電子含量的產(chǎn)品第7章  GPS/PWV資料在氣候分析中的應用7.1  長江三角洲地區(qū)的水汽在時間變化上的氣候分析7.1.1  年間變化7.1.2  季節(jié)變化7.1.3  月內(nèi)變化7.1.4  日變化7.2  長江三角洲地區(qū)的水汽在空間分布上的氣候分析7.3  利用PWV資料診斷長江三角洲地區(qū)入梅的方法7.3.1  利用GPS/PWV資料診斷入梅日期的方法7.3.2  歷史資料的驗證7.3.3  在診斷2006年入梅的應用參考文獻第8章  GPS/PWV資料在天氣預報和分析中的應用8.1  利用單站GPS/PwV的閾值預報降水過程的方法8.1.1  GPS/PWV的預報閾值的選擇8.1.2  預報檢驗和PWV閾值的調(diào)整8.1.3  預報時效8.1.4  兩個降水過程的預報個例8.2  利用GPS/PWV資料分析臺風期間大氣中水汽的變化8.2.1  1998年臺風Zeb影響期間的水汽的變化8.2.2  2002年臺風Ramasun影響華東期間PWV演變分析8.3  GPS/PwV資料在暴雨等強對流天氣過程分析和預報中的應用8.3.1  2008年8月25日上海地區(qū)特大暴雨的個例8.3.2  2002年8月24日長江三角洲地區(qū)的一次颮線天氣過程8.3.3  PWV變化圖對暴雨預報的指示作用參考文獻第9章  GPS資料在數(shù)值天氣預報模式中的資料同化9.1  引言9.2  GPS資料同化技術簡介9.2.1  資料同化的基本原理9.2.2  WRF/3DVAR同化系統(tǒng)介紹9.2.3  WRF/3DVAR系統(tǒng)中GPS同化資料輸入/輸出格式說明9.3  GPS/PWV資料同化研究實例9.3.1  利用GPS/PWV資料調(diào)整數(shù)值模式初始場的研究9.3.2  GPS/PWV資料同化改進降水預報的個例試驗9.3.3  GPS/PWV資料變分同化改進降水預報的連續(xù)試驗9.4  GPS觀測延遲量資料的同化試驗9.4.1  天頂總延遲GPS/ZTD資料的同化試驗9.4.2  天頂濕延遲GPS/ZWD資料的同化試驗9.4.3  斜路徑濕延遲GPS/SWD資料的同化試驗參考文獻第10章GPS信號斜路徑方向可降水量的計算和層析技術10.1  引言10.2  斜路徑大氣濕延遲量和可降水量的計算方法10.2.1  斜路徑大氣濕延遲量SWD的求解10.2.2  斜路徑可降水量SWV的求解10.2.3  斜路徑可降水量SWV的實驗驗證10.2.4  斜路徑大氣可降水量SWV的氣象應用10.3  三維層析技術10.3.1  層析原理10.3.2  層析方程組的解法10.3.3  網(wǎng)格劃分10.3.4  水汽三維層析初步結(jié)果及檢驗10.3.5  水汽三維層析的產(chǎn)品和應用參考文獻第11章  地基GPS技術探測電離層的原理和電離層資料同化11.1  電離層探測技術及研究內(nèi)容11.2  國內(nèi)外在地基GPS電離層探測和應用方面的進展11.3  地基GPS技術探測電離層的基本原理11.3.1  電離層折射率指數(shù)11.3.2  電離層傳播延遲11.3.3  天頂方向總電子含量VTEC11.3.4  單層模型11.4  電離層電子總量TEC的計算流程和產(chǎn)品11.4.1  計算流程11.4.2  GPS/TEC計算的產(chǎn)品11.5  全球電離層同化模型研究11.5.1  全球電離層同化研究的歷史和背景11.5.2  USC/JPL的GAIM系統(tǒng)11.5.3  正演模型11.5.4  四維變分同化11.5.5  遞推估計方法11.5.6  GAIM N化結(jié)果的驗證11.5.7  小結(jié)和展望參考文獻第12章  GPS反射信號新技術的應用12.1  引言12.2  GNSS-R海浪探測技術12.2.1  地基反演有效浪高的GNSS接收機的技術要求12.2.2  實驗設備、安排12.2.3  數(shù)據(jù)分析及產(chǎn)品12.2.4  實驗基本原理及反演方法12.3  GNSS-R信號反演土壤濕度的技術12.3.1  干涉復合場12.3.2  Oceanpal土壤濕度反演的基本原理12.3.3  土壤濕度反演的約束條件12.3.4  系統(tǒng)噪聲12.3.5  實驗及其結(jié)果12.4  有待考慮的問題參考文獻第13章  空基GPS氣象學的基本原理13.1  空基GPS氣象學的發(fā)展歷史13.2  GPS掩星技術反演電離層的原理13.3  GPS掩星技術反演中性大氣的原理13.3.1  總折射角的計算13.3.2  折射率廓線的反演13.3.3  從折射率廓線導出大氣參數(shù)廓線13.4  GPS掩星技術反演中性大氣的特點13.5  GPS掩星反演的折射率的一維變分同化方法13.6  GPS掩星反演技術中存在的問題和改進13.6.1  低層大氣多路徑效應13.6.2  超折射效應參考文獻第14章  空基GPS氣象學的試驗計劃和資料處理14.1  空基GPS氣象學的試驗計劃的進展14.1.1  GPS/MET實驗衛(wèi)星MicroLabl14.1.2  φrsted和Sunsat計劃14.1.3  SAC-C計劃和CHAMP計劃14.2  COSMIC系統(tǒng)14.3  COSMIC資料的介紹14.4  COSMIC資料的下載和解碼14.4.1  從COSMIC網(wǎng)頁直接查看和下載14.4.2  編程下載資料文件14.4.3  COSMIC資料的解碼14.5  COSMIC的wetPrf和brfPrf資料的解碼范例14.5.1  wetPrf資料解碼范例14.5.2  bfrPrf資料解碼范例參考文獻第15章  COSMIC資料的檢驗和應用15.1  COSMIc資料的精度和有關特性的檢驗15.1.1  總體精度檢驗方法15.1.2  COSMIC資料精度的檢驗結(jié)果15.1.3  結(jié)論15.2  COSMIC資料在實時天氣資料分析中的應用15.3  COSMIC資料在臺風熱力結(jié)構(gòu)的分析中的應用15.3.1  資料收集和處理15.3.2  臺風范圍內(nèi)大氣各熱力要素的特征分析15.4  COSMIC資料探測大氣邊界層的應用15.4.1  大氣邊界層15.4.2  掩星觀測自動監(jiān)測大氣邊界層高度算法15.4.3  大氣邊界層高度在時間和空間上的結(jié)構(gòu)和變化15.5  COSMIC資料在數(shù)值預報模式中的資料同化15.5.1  COSMIC資料同化的數(shù)據(jù)處理15.5.2  COSMIC資料同化的試驗個例參考文獻

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    GPS氣象學及其應用 PDF格式下載

---