利用地基GPS水汽层析技术对成都平原不同天气背景下的水汽演变特征研究
批准号:
41405036
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
王皓
依托单位:
学科分类:
大气观测、遥感和探测技术与方法
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭洁、邓佳、杨康权、龙柯吉、王越、张扬
中文摘要
水汽尽管在大气中的含量很少,但是其在大气演变中的作用却十分显著。它不仅是全球水文循环与热量变化的重要因子,也是中小尺度灾害性天气发生发展的主要驱动力。与传统的水汽探测手段相比,地基GPS技术具有高精度、高时空分辨率、全天候等特点,目前已逐渐成为一种新型的水汽探测方法。由于水汽的三维空间分布及演变趋势是深入了解天气气候演变的关键所在,针对当前GPS三维水汽层析过程中存在的精度较低及层析结果不稳定的问题本研究将通过神经网络技术建立水平和垂直约束方程,利用矩阵扰动分析和数值分析的平衡技术获得较为精确稳定的层析结果。在此基础上重点对成都平原各种天气背景下的水汽演变特征进行定性与定量的分析,提出相应的预警预报指标体系,并综合考虑殊地形下涉及的动力和热力作用,阐释水汽变化的内在物理机制,最后通过研究地球转动方式与速度变化同水汽时空变化间存在的相关性,进一步揭示水汽变化的深层次缘由及对上下游的影响机制。
英文摘要
The water vapor plays a significant role in atmosphere although it is rare in it. It is not only a key factor contributing to global hydrological cycle and heat change, but also a major driving force in meso-and micro-scale disastrous weathers. By comparing with traditional vapor detection methods, ground-based GPS technology has been developed into a novel vapor detection method due to its favorable characteristics including high precision, high temporal and spatial resolution, and all-weather etc., The three-dimensional (3-D) distribution and evolution trend of vapor are the key factors of understanding the weather and climate change. To solve the instability and low precision of the chromatography results of vapor in 3-D using GPS, this research established the horizontal and vertical restraint equations by neural network technology,and using matrix perturbation and numerical analysis to obtain the precise and stable results. Based on the chromatography results, warning and forecasting indicator system was established by qualitative and quantitative analysis of vapor evolution in Chengdu Plain with various weather conditions; moreover, underlying physical mechanisms were illustrated by considering the comprehensive effects of dynamic and heat in the particular topography; Finally, the rotation mode and velocity change of the earth were applied to further revealed the causes of water vapor change and its influencing mechanism on upstream and downstream.
水汽尽管在大气中的含量很少,但是其在大气演变中的作用却十分显著。它不仅是全球水文循环与热量变化的重要因子,也是中小尺度灾害性天气发生发展的主要驱动力。与传统的水汽探测手段相比,地基GPS技术具有高精度、高时空分辨率、全天候等特点,目前已逐渐成为一种新型的水汽探测方法。由于水汽的三维空间分布及演变趋势是深入了解天气气候演变的关键所在,针对当前GPS三维水汽层析过程中存在的精度较低及层析结果不稳定的问题,利用矩阵扰动分析和数值分析的平衡技术获得较为精确稳定的层析结果。在此基础上重点对多种天气背景下的水汽演变特征进行定性与定量的分析,提出相应的预警预报指标体系,并综合考虑殊地形下涉及的动力和热力作用,阐释水汽变化的内在物理机制,最后通过研究大气可降水量与实际降水间存在的相关性,进一步揭示水汽变化的深层次缘由及对降水的影响效应。该研究深化及拓展了GPS资料的气象应用,揭示了大气可降水量与实际降水量之间存在的相互影响机制,为大气水汽变化的预警预报研究提供了必要的科学参考。
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DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
遥感学报
影响因子:
--
作者:
[王永前, 施建成, 曾巧林, 王皓, 冯文兰]
通讯作者:
冯文兰
Improving the Predictability of Severe Convective Weather Processes by Using Wind Vectors and Potential Temperature Changes: A Case Study of a Severe Thunderstorm
利用风矢量和潜在温度变化提高强对流天气过程的可预测性:以强雷暴为例
DOI:
10.1155/2016/8320189
发表时间:
2016-07
期刊:
Advances in Meteorology
影响因子:
2.9
作者:
[Wang Hao, Chen Gangyi, Lei Huanhuan, Wang Yongqian, Tang Shunxian]
通讯作者:
Tang Shunxian
Temporal and Spatial Evolution Features of Precipitable Water in China during a Recent 65-Year Period (1951-2015)
近65年(1951—2015年)中国可降水量时空演变特征
DOI:
10.1155/2017/9156737
发表时间:
2017
期刊:
ADVANCES IN METEOROLOGY
影响因子:
2.9
作者:
[Wang Hao, He Jianxin]
通讯作者:
He Jianxin
Synthesis Analysis of One Severe Convection Precipitation Event in Jiangsu Using Ground-Based GPS Technology
利用地基GPS技术对江苏一次强对流降水事件的综合分析
DOI:
10.3390/atmos6070908
发表时间:
2015-07-01
期刊:
ATMOSPHERE
影响因子:
2.9
作者:
[Wang, Hao, He, Jianxin, Zhang, Zhendong]
通讯作者:
Zhang, Zhendong
DOI:
10.1007/s11430-015-5211-6
发表时间:
2015-11
期刊:
Science China Earth Sciences
影响因子:
--
作者:
[Yongqian Wang;Jiancheng Shi;Hao Wang;W. Feng;Yanjun Wang]
通讯作者:
Yongqian Wang;Jiancheng Shi;Hao Wang;W. Feng;Yanjun Wang
共 7 条
FY-3G与FY-4A/B联合观测下的西南涡降水云系三维结构及微物理特征研究
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批准号:42575154
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项目类别:面上项目
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资助金额:51.00万元
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批准年份:2025
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负责人:王皓
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依托单位:
国内基金
海外基金