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1、暴雨过程中地基 GPS 斜路径水汽资料分析应用万蓉 1，付志康 1，于胜杰 1，李武阶 21. 中国气象局武汉暴雨研究所，武汉，4300742. 武汉中心气象台，武汉，430074摘 要水汽是暴雨形成的重要因素，水汽条件的准确掌握直接影响到暴雨预警预报。目前利用覆盖湖北省的 59 站的地基 GPS 网监测和大气水汽自动解算系统，形成大气可降水水汽总量全省的分布和单站产品，初步获取大范围水汽分布条件。位于单站的微波辐射计，也可以获取测站的单点水汽分布。而对于测站周围局地水汽分布能否通过地基 GPS 大气水汽观测获取？质量如何？在暴雨分析研究中的应用前景怎样？是本文阐述要点。本文将简介地基 GPS
2、 斜路径方向观测水汽总量（SWV)的原理和武汉暴雨所基于 GAMIT 软件梯度模型开展的实时解算方法处理流程。经 2008 年通过咸宁站微波辐射计的追星观测，开展 GPS 与微波辐射计的斜路径水汽观测并址对比试验，检验 GPS 获取的 SWV 与微波辐射计反演的 SWV 精度优于 4mm，达到目前国际统一量级。地基 GPS 接收机接收的 4-11 颗 GPS 卫星的信号，反演可获得测站周边的不同方位的斜路径水汽总量，直接反应测站周围水汽的不均匀分布特性。为便于比较各个方位的水汽分布，我们利用各方位上的湿映射函数mw（e），获得 SWV 在天顶方向的分量，即绝对 VSWV,用以描述测站周围垂直水
3、汽量的变化，主要用于分析在天气背景下测站周边水汽的演变。绝对 VSWV=VSWV/。另外，引入相对 VSWV，相对 VSWV=绝对 VSWV-PWV，利用绝对 VSWV 减去天顶水汽总量（所有绝对 VSWV 的平均值），表示个方位水汽的距平值。描述水汽的局地的短时的变化，反应中小尺度的水汽变化特征。20011060908-1008 通城站周边全方位水汽随时间的变化左图为绝对 VSWV，右图为相对 VSWV，纵坐标为方位角，0 度表示正北，90 度表示正东。横坐标表示时间，是世界时。本文结合卫星云图、雷达拼图的组合反射率资料，分析 2010 年，2011 年湖北咸宁、武汉的大暴雨过程中强降水中心和周边几个测站周边水汽变化显示：暴雨中心区域多个 GPS 测站周边的斜路径水汽明细代表局地大气水汽分布和变化，明显反应了强降水对流系统移动，量值的增长减弱与降水的生消有较好的相关性；配合风廓线观测，反应中小尺度强对流系统的低空急流水汽输送、锋面过境等发展规律。斜路径水汽产品为降水预报分析和暴雨形成机理研究提供新的信息。