近即時GPS觀測可降水技術之研究

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Title:	近即時GPS觀測可降水技術之研究
Authors:	曾珮莉;Pe-Lie Tzeng
Contributors:	太空科學研究所
Keywords:	全球定位系統;近即時;可降水;near real-time;GPS;principitable water
Date:	2005-06-30
Issue Date:	2009-09-22 09:47:16 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	摘要大氣層由許多氣體組成，水氣是其中之一，雖然大氣中水氣含量很少，變化卻很大，水氣分子含大量潛熱，在相位變化時會轉換大氣能量，因而改變大氣垂直的穩定度，故大氣中水氣含量雖只佔地表所有水分的0.001％，卻影響著許多天氣現象，如降雨或颱風等的形成和演變，因此，若能夠在最短的時間內獲得大氣中水氣含量的資訊，對於氣候狀態的分析及氣象預報有極大的幫助。各種相關研究顯示，應用GPS訊號估計大氣可降水量的技術已經十分成熟可靠，因GPS衛星測量不受天候及晝夜的影響，在測量大氣水氣上更具優勢。本文利用瑞士伯恩(Berne)大學發展之Bernese 4.2 軟體處理地面接收的GPS衛星資料，求解對流層大氣總遲延量，求解時，參考站和待測站間的距離必須在500~2000公里以上，才能求得絕對的對流層遲延參數，而國內GPS站與站間的距離過短，通常需要加入國外GPS站當作參考值，故本文希望克服基線過短的問題，只利用國內GPS站來進行短基線求解，建立近即時GPS觀測可降水量技術。本文研究工作的重點，是以合歡山為參考站，利用長基線求解出的大氣可降水量資訊，應用統計方法發展適合的參考站可降水模式，建立一個合歡山的絕對參考值，結合短基線求解之相較於合歡山的相對大氣遲延量，即為待求站的大氣總遲延量。另外，可降水和大氣濕遲延間的轉換因子Π約為0.16，其會隨著季節、位置與氣候的不同有差異，因此利用探空氣球資訊建立一個適用台灣的P值公式。最後，利用國內11個GPS接收站來驗證所開發的技術。本文中因Bernese 4.2 軟體，對國內GPS站進行短基線求解的方法分成兩種，因此本文最後會探討兩種方法在預估可降水量的差異。總結來看，兩者在經過模式修正後，大氣總遲延量都有更趨近GPS長基線求解的結果，估計可降水含量的誤差僅2mm左右。未來我們將利用更多的觀測資料，促使近即時GPS觀測可降水量技術更完善，裨益氣象預報之改進。
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