Page 234 - 《高原气象》2021年第5期

5 期 孟 恬等：GPS掩星观测误差和边界层高度的判别 1195

图5 2007-2014年COSMIC掩星资料折射率确定的第一（a）、第二边界层（b）高度处折射率梯度
及其干项、湿项随纬度分布
N
Fig. 5 Distribution of the gradient of refractivity and its dry and wet term at PBL1 and PBL2 N
determined by COSMIC occultation data during 2007-2014 with latitude
表1 2007--2014年掩星资料-dN/dz、-dN dz与LSW线性 测 具 有 较 高 的 垂 直 精 度 ，受 信 号 噪 声 影 响 ，
wet/
回归统计参数 PBL1 、PBL2 可能较大，此时无法有效判断边界
diff
diff
Table 1 Statistical parameters of linear regression 层高度。图 8（a）、图 8（b）选取了 PBL1 、PBL2 diff
diff
between -dN/dz，-dN dz and LSW of COSMIC 较大的廓线分析。图 8（a）依据梯度极值判断的
wet/
data during 2007--2014 N N BA
PBL1 、PBL2 分别为 0. 94 km、1. 40 km，PBL1 、
自变量 因变量 相关 BA N BA
边界层 线性方程 PBL2 分别为 4. 86 km、0. 97 km，PBL1 与 PBL2
-1
/ （N-unit·km ） /% 系数
N
N
较为接近。图 8（b）判断的 PBL1 、PBL2 、PBL1 、
BA
PBL1 N -dN/dz LSW Y = 0.52x - 17.72 0. 60
PBL2 分别为 2. 51 km、1. 29 km、2. 60 km、4. 86
BA
PBL1 N -dN /dz LSW Y = 0.47x + 0.22 0. 68
diff
km，PBL1 较小，但 PBL2 可达到 3. 57 km。图 8
diff
wet
PBL2 N -dN/dz LSW Y = 0.77x - 26.01 0. 68
（a）、图 8（b）廓线依据梯度极值法判断的边界层存
PBL2 N -dN wet /dz LSW Y = 0.61x + 0.49 0. 69
在多层结构，图 8（a）折射率、弯角廓线分别存在
15、16 层边界层，图 8（b）折射率、弯角廓线分别存
PBL2 折射率梯度与 LSW存在相关关系，弯角和折
N
BA
diff
射率判断的边界层高度差的绝对值 PBL 也可以作 在 12、16 层 边 界 层 结 构 。 图 8（a）中 PBL1 、
BA
N
为掩星资料判断边界层高度不确定性的度量，进一 PBL2 对应弯角梯度差异较小，图 8（b）中 PBL1 、
BA
BA
N
diff
步研究 LSW、折射率梯度与 PBL 的相关关系（图 PBL2 、PBL1 、PBL2 对应的梯度差异也较小，
diff
6）。从 2007-2014 年 PBL1 、PBL2 概率密度分 大气垂直结构变化不明显时，掩星资料判断的第
diff
diff
布（图 7）中可以看出，PBL1 、PBL2 最大发生频 一、第二边界层高度可能存在混淆。图 8（c）、图 8
diff
次均为 0~0. 2 km，分别为 65%、36% 左右。判断边 （d）选取 2009年掩星资料分析。图 8（c）中较多散点
diff
N
N
界层高度时，选择的范围为 0. 3~5 km，由于掩星观 对应的 PBL1 大于 PBL1 与 PBL2 差异，存在边界