Page 190 - 《高原气象》2022年第5期

5 期 程 鹏等：基于GPS的河西走廊干旱区大气可降水量特征 1283
表1 张掖国家气候观象台地基GPS和探空不同时次大气 （BIAS）在 0. 815~1. 665 mm，常规观测时次的 BIAS
可降水量对比检验 小于加密观测时次，偏差平均值为 1. 16 mm，GPS/
Table 1 Comparison and test of retrieved PWV by
PWV 资料对张掖地区大气中水汽含量存在高估现
ground-based GPS and radiosonde at different times
象；两种资料的相关性极高，相关系数 R 在 0. 97 以
at Zhangye National Climate Observatory
上。不同时次的相对误差值在 16. 6%~27. 0%，相
样本数 RMSE BIAS 相对误差 对误差较大，其原因是因为张掖地处干旱区其
世界时 R
/个 /mm /mm %
PWV均值较小，造成相对误差值略大；四个时次中
00:00 854 1. 848 0. 815 26. 276 0. 975
加密观测时次的相对误差明显低于常规观测时次，
06:00 148 1. 978 1. 263 16. 615 0. 976
主要是加密观测时次的样本相对较少。
12:00 886 1. 999 0. 883 27. 006 0. 972
图 1 为不同时次 GPS/PWV 和 RS/PWV 的散点
18:00 147 2. 233 1. 665 17. 213 0. 971
分布图。可以看出，两种探测方式得到的 PWV 值
绝大多数分布在拟合直线附近，四个时次的拟合直
为基准值，四个观测时次均方根误差（RMSE）在
线斜率在 1. 0 附近，且 06:00 的最为接近。从相关
1. 848~2. 233 mm，离 散 度 较 小 ，其 中 00: 00 的
系数来看，四个时次 GPS/PWV 和 RS/PWV 的相关
RMSE 最小，18:00 的最大，06:00 和 12:00 的 RMSE 系数非常接近，在 0. 971~0. 976，通过了显著性水
接近，四个时次平均 RMSE 为 2. 01 mm；不同时次 平为 0. 01 的检验，表明 GPS 反演结果与探空计算
GPS/PWV 值与 RS/PWV 的偏差均为正，平均偏差 结果具有较好的相关性。

图1 张掖国家气候观象台地基GPS和探空不同时次大气可降水量散点分布及拟合关系
Fig. 1 Scatter plots and fitting relationship of retrieved PWV by ground-based GPS and
radiosonde at different times at Zhangye National Climate Observatory
与西北地区其他区域相比，张掖国家气候观象 较高的可信度。
台的 GPS/PWV 和 RS/PWV 相关系数高，均方根误 3. 2 河西走廊干旱区大气可降水量时间变化特征
差、平均偏差和相对误差小（于晓晶等，2019；马学 3. 2. 1 日变化
谦等，2019；韩辉邦等，2020），GPS 反演大气水汽 大气温度、降水、湍流等对大气可降水量日变
含量的精度更好，本文所用的 GPS/PWV 资料具有 化影响明显。从张掖国家气候观象台气温和 GPS/