針對(duì)當(dāng)前我國(guó)部分地區(qū)霧霾頻發(fā),而傳統(tǒng)霧霾監(jiān)測(cè)手段存在花費(fèi)高、時(shí)空分辨率低等局限性,無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確地掌握霧霾天氣的發(fā)生時(shí)間等問(wèn)題,提出1種利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)技術(shù)反演的可降水量(PWV)監(jiān)測(cè)霧霾方法:重點(diǎn)分析烏魯木齊地區(qū)幾次霧霾天氣前后空氣中大氣可降水量值及其變化特征;對(duì)獲得的國(guó)際GNSS服務(wù)組織(IGS)站數(shù)據(jù)進(jìn)行解算得到的大氣可降水量與霧霾指數(shù)即大氣中粒徑小于等于2.5微米的顆粒物(可入肺顆粒物(PM2.5))對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)PWV與PM2.5具有強(qiáng)相關(guān)性;并綜合考慮其他氣象因素,建立多元線性回歸分析模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)霧霾的預(yù)測(cè)。研究結(jié)果表明:霧霾形成過(guò)程中PM2.5質(zhì)量濃度與大氣可降水量變化密切相關(guān),有顯著的正相關(guān)性;結(jié)合實(shí)際天氣條件,利用GNSS水汽資料建立的多元線性回歸分析模型可實(shí)現(xiàn)對(duì)霧霾天氣的預(yù)測(cè)。 

【文章來(lái)源】：導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2020年01期

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

2016年1月12日~16日PM2.5濃度預(yù)測(cè)值與實(shí)際值對(duì)比

第1期師蕓，等.烏魯木齊地區(qū)PWV對(duì)PM2.5的影響趨勢(shì)分析及預(yù)測(cè)45數(shù)高于三亞。三亞瀕臨海域，空氣濕度遠(yuǎn)高于烏魯木齊，顯然，降雨量及工業(yè)發(fā)展都是影響霧霾形成的原因。2GNSS技術(shù)獲取水汽的原理對(duì)流層是指從地面至距地面以上50km范圍內(nèi)的大氣層，對(duì)流層中包含了75%的大氣的質(zhì)量和超過(guò)90%的水汽含量[13]。GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)穿過(guò)大氣層時(shí)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)延遲，分別是對(duì)流層延遲和電離層延遲，這是由于大氣折射造成的。通過(guò)雙頻接收機(jī)或者常用的電離層模型可以基本消除電離層延遲，從而獲得ZTD。天頂對(duì)流層總延遲等于濕延遲（zenithwetdelay,ZWD）和靜力學(xué)延遲（zenithhydrostaticdelay,ZHD）之和，靜力學(xué)延遲可以通過(guò)經(jīng)典模型（Saastamoinen模型、Hopfiled模型和Black模型）計(jì)算所得，其中最常用的為Saastamoinen模型[14]，其計(jì)算公式為()0ZHD2.2768,Pfφh=×（1）f(φ,h)=10.00266cos(2φ)0.00028h（2）式中：0P代表地面氣壓，單位為mbar；φ代表測(cè)站的地心大地緯度，單位為(°)；h代表測(cè)站大地高，單位為km；f(φ,h)為由于地球自轉(zhuǎn)引起的重力加速度變化的改正。由于用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算濕延遲時(shí)需要知道地面水汽壓，這樣不僅增加了地面氣象要素的觀測(cè)數(shù)量，也增大了氣象要素觀測(cè)誤差對(duì)濕延遲計(jì)算精度的影響，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算精度不高[15-16]。因此，一般不直接去求濕延遲，而是通過(guò)總延遲減去靜力學(xué)延遲來(lái)得到天頂濕延遲[17]，則濕延遲可寫(xiě)為ZWD=ZTDZHD（3）天頂濕延遲量與PWV的關(guān)系為PWV=∏ZWD（4）式（4）中∏是濕延遲與PWV的轉(zhuǎn)換系數(shù)，又

第1期師蕓，等.烏魯木齊地區(qū)PWV對(duì)PM2.5的影響趨勢(shì)分析及預(yù)測(cè)45數(shù)高于三亞。三亞瀕臨海域，空氣濕度遠(yuǎn)高于烏魯木齊，顯然，降雨量及工業(yè)發(fā)展都是影響霧霾形成的原因。2GNSS技術(shù)獲取水汽的原理對(duì)流層是指從地面至距地面以上50km范圍內(nèi)的大氣層，對(duì)流層中包含了75%的大氣的質(zhì)量和超過(guò)90%的水汽含量[13]。GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)穿過(guò)大氣層時(shí)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)延遲，分別是對(duì)流層延遲和電離層延遲，這是由于大氣折射造成的。通過(guò)雙頻接收機(jī)或者常用的電離層模型可以基本消除電離層延遲，從而獲得ZTD。天頂對(duì)流層總延遲等于濕延遲（zenithwetdelay,ZWD）和靜力學(xué)延遲（zenithhydrostaticdelay,ZHD）之和，靜力學(xué)延遲可以通過(guò)經(jīng)典模型（Saastamoinen模型、Hopfiled模型和Black模型）計(jì)算所得，其中最常用的為Saastamoinen模型[14]，其計(jì)算公式為()0ZHD2.2768,Pfφh=×（1）f(φ,h)=10.00266cos(2φ)0.00028h（2）式中：0P代表地面氣壓，單位為mbar；φ代表測(cè)站的地心大地緯度，單位為(°)；h代表測(cè)站大地高，單位為km；f(φ,h)為由于地球自轉(zhuǎn)引起的重力加速度變化的改正。由于用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算濕延遲時(shí)需要知道地面水汽壓，這樣不僅增加了地面氣象要素的觀測(cè)數(shù)量，也增大了氣象要素觀測(cè)誤差對(duì)濕延遲計(jì)算精度的影響，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算精度不高[15-16]。因此，一般不直接去求濕延遲，而是通過(guò)總延遲減去靜力學(xué)延遲來(lái)得到天頂濕延遲[17]，則濕延遲可寫(xiě)為ZWD=ZTDZHD（3）天頂濕延遲量與PWV的關(guān)系為PWV=∏ZWD（4）式（4）中∏是濕延遲與PWV的轉(zhuǎn)換系數(shù)，又

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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