Page 238 - 《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 1199

图10 2007-2014年COSMIC掩星资料折射率确定的第一边界层梯度与对应LSW分布
Fig. 10 The gradient of PBL1 corresponding to LSW of COSMIC RO data in 2007-2014 is divided into colors according
N
to the number of samples（a），average（b，unit：km）and standard deviation（c，unit：km）of PBL1 diff
表2 基于弯角和折射率判断的第一边界层高度差 参考文献：
Table 2 Difference of PBLH1 based on bending
angle and refractivity Anthes A，Ector R，Hunt C，et al，2012. The COSMIC/FORMOSAT-3
mission：Early results［J］. Bulletin of the American Meteorologi‐
LSW -dN/dz（N-unit/km）
cal Society，89（3）：313-333. DOI：10. 1175/BAMS-89-3-313.
/% 70 80 90 100 Ao C O，Hajj G A，Meehan T K，et al，2009. Rising and setting GPS
5 60 80 120 - occultations by use of open-loop tracking［J］. Journal of Geophysi‐
10 80 100 120 160 cal Research Atmospheres，114（D4）：D04101. DOI：10. 1029/
2008jd010483.
15 100 100 120 160
Ao C O，Waliser D E，Chan S K，et al，2012. Planetary boundary lay‐
20 100 100 120 160
er heights from GPS radio occultation refractivity and humidity
25 - 120 120 160
profiles［J］. Journal of Geophysical Research：Atmospheres，117
30 - 120 140 - （D16）：D16117. DOI：10. 1029/2012JD017598.
35 - 120 140 - Basha G，Ratnam M V，2009. Identification of atmospheric boundary
-表示无数据 layer height over a tropical station using high-resolution radio‐
sonde refractivity profiles：Comparison with GPS radio occulta‐
diff
异（PBL ）偏大。尽可能消除边界层误判影响后， tion measurements［J］. Journal of Geophysical Research Atmo‐
diff
进一步研究折射率梯度、LSW 与 PBL 的关系发 spheres，114（D16）：D16101. DOI：10. 1029/2008JD011692.
diff
现，PBL1 随折射率梯度和 LSW 增加而增加。因 Beyrich F，1997. Mixing height estimation from sodar data-A critical
discussion［J］. Atmospheric Environment，31（23）：3941-3953.
此在中低纬度可以考虑将折射率梯度与 LSW 共同
DOI：10. 1016/S1352-2310（97）00231-8.
作为掩星资料判断边界层的质量控制因子。
Born M，Wolf E，Hecht E，2000. Principles of optic：Electromagnetic
LSW 是反映弯角、折射率反演误差的物理量， theory of propagation，interference and diffraction of light［J］.
与折射率垂直梯度湿项有很好的线性关系。弯角 Physics Today，53（10）：77-78. DOI：10. 1063/1. 1325200.
反演折射率时是基于球对称假定的，当折射率梯度 Chan K M，Wood R，2013，The seasonal cycle of planetary boundary
大时，射线路径不满足球对称假定，有较大的反演 layer depth determined using COSMIC radio occultation data［J］.
Journal of Geophysical Research：Atmospheres，118（22）：12，
diff
误差。因此去除边界层误判影响后 PBL 随梯度增
422-12，434. DOI：10. 1002/2013JD020147.
大而增大。将来工作包括用更多观测资料定量研
Culverwell I D，Lewis H W，Offiler D，et al，2015. The radio occulta‐
究LSW与垂直梯度阈值用于质量控制。 tion processing package，ROPP［J］. Atmospheric Measurement
Techniques，8（4）：1887-1899. DOI：10. 5194 /amt-8-1887-2015.
致谢：感谢 ROM SAF（Radio Occultation Meteo‐
Dee D P，Uppala S M，Simmons A J，et al，2011. The ERA-Interim
rologySatellite Application Facilities）项 目 的 ROPP
reanalysis：configuration and performance of the data assimila‐
程 序 包 以 及 CDAAC（COSMIC Data Analysis and tion system［J］. Quarterly Journal of the Royal Meteorological So‐
Archive Center）的掩星数据。 ciety，137：553-597. DOI：10. 1002/qj. 828.