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雾灵山GPS掩星观测实验分析

宫晓艳 胡雄 吴小成 张训械 宋淑丽

宫晓艳, 胡雄, 吴小成, 等. 雾灵山GPS掩星观测实验分析. 应用气象学报, 2008, 19(2): 180-187..
引用本文: 宫晓艳, 胡雄, 吴小成, 等. 雾灵山GPS掩星观测实验分析. 应用气象学报, 2008, 19(2): 180-187.
Gong Xiaoyan, Hu Xiong, Wu Xiaocheng, et al. Mountain-based GPS occultation observation experiment at Mt Wuling. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(2): 180-187.
Citation: Gong Xiaoyan, Hu Xiong, Wu Xiaocheng, et al. Mountain-based GPS occultation observation experiment at Mt Wuling. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(2): 180-187.

雾灵山GPS掩星观测实验分析

资助项目: 

中国科学院知识创新方向性项目 KGCX2-SW-408

航天领域高技术课题和中国气象局科技发展司社会公益项目 CMATG2005M08

国家自然科学基金项目 40204011

Mountain-based GPS Occultation Observation Experiment at Mt Wuling

  • 摘要: 在高山的山顶上, 利用GPS接收机跟踪低仰角和负仰角的GPS卫星信号, 即山基GPS掩星观测, 该技术可以获得低层大气折射指数剖面。2005年8月1—29日, 在河北雾灵山 (40.60°N, 117.48°E, 海拔2118 m) 开展了山基GPS掩星观测实验, 共获得576 h的原始观测数据, 跟踪到掩星事件共1136次, 其中621次上升掩星事件, 515次下降掩星事件, 平均每小时观测到2次掩星事件, 经反演成功获得939个大气折射指数剖面。分析结果表明:山基掩星事件发生时间 (地方时) 大体呈平均分布; 山基掩星事件持续时间大部分在15~20 min; 山基掩星事件跟踪最低负仰角分布的峰值出现在-3°~-2.5°之间, 所跟踪到的最低负仰角达到-4.994°, 出现在正南稍偏东方向; 下降掩星事件的最低仰角分布明显低于上升掩星事件的最低仰角分布。上述实验结果表明:山基掩星观测每天可为低层大气环境监测提供大量时空分布的折射率数据, 具有潜在的应用前景。
  • 图  1  山基GPS掩星观测示意图

    Fig. 1  Scheme of mountain-based radio occultation observations

    图  2  预报的雾灵山山基掩星事件发生数目随方位角分布

    Fig. 2  Histogram of the predicted mountain-based occultation events occurring azimuth angles

    图  3  雾灵山观测山基掩星事件发生时间及观测天数分布 (a) 山基掩星事件发生时间分布直方图, (b) 每个小时接收机工作天数曲线

    Fig. 3  Plot of the observed mountain-based occultation events occuring time and observing days (a) histogram of the observed mountain-based occultation events' occurring time, (b) the curve of observing days for each hour

    图  4  雾灵山观测山基掩星事件持续时间分布直方图

    Fig. 4  Histogram of the observed mountain-based occultation events' duration

    图  5  雾灵山观测山基掩星事件跟踪最低仰角分布直方图 (a) 山基掩星事件跟踪最低仰角分布直方图, (b) 上升掩星和下降掩星分别跟踪最低仰角分布直方图

    Fig. 5  Histogram of the observed mountain-based occultation events minimum elevation (a) hisgogram of the obseved mountain-based occultation events minimum elevation, (b) histogram of the rising and setting occultation events minimun elevation

    图  6  雾灵山观测山基掩星事件跟踪最低仰角随方位角分布散点图

    Fig. 6  Scatter dot plot of minimum elevations versus azimuth angles

    图  7  雾灵山观测山基掩星事件发生数目随方位角分布直方图

    Fig. 7  Histogram of the observed mountain-based occultation events occurring azimuth angles

    图  8  雾灵山观测山基掩星事件发生时间 (a) 及掩星卫星号随方位角分布散点图 (b)

    Fig. 8  Scatter dot plot of occurring times (a) and GPS occultation number versus azimuth angles (b)

    表  1  2005年8月1-29日每日观测掩星事件次数统计表

    Table  1  The number of observed mountain-based occultation events during August 1—29, 2005

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出版历程
  • 收稿日期:  2007-04-06
  • 修回日期:  2007-09-24
  • 刊出日期:  2008-04-30

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