Двадцать вторая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXII.D.23
Анализ влияния атмосферного водяного пара на остаточные разности фазовых измерений радиосигналов ГНСС
Калинников В.В. (1), Хуторова О.Г. (2), Мещерова М.В. (2)
(1) Университет Иннополис, Казань, Россия
(2) Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Российская федерация
При обсуждении вопросов использования радиосигналов ГНСС для зондирования атмосферы чаще всего речь идет о зенитной тропосферной задержке, которая позволяет восстанавливать интегральное содержание водяного пара в атмосферном столбе, а также о градиентных параметрах тропосферной задержки. В то же время, остаточным разностям фазовых измерений радиосигналов уделяется меньше внимание. Последние содержат значительный вклад неоднородностей водяного пара масштаба 2-3 км. По данным станций Международной службы ГНСС KZN2 (Казань) и SVTL (Светлое, Ленинградская обл.) были посчитаны годичные ряды суточных значений стандартного отклонения остаточных разностей. При этом из остаточных разностей предварительно удалялся вклад многолучевости. Стандартное отклонение рассматривалось в разрезе двух компонент: независимой и зависимой от зенитного угла составляющих. Компонента, отвечающая за независимую от зенитного угла часть стандартного отклонения остаточных разностей, сильно различается между станциями и, видимо, больше отражает инструментальные шумы. В свою очередь, компонента, описывающая возрастание стандартного отклонения с ростом зенитного угла, имеет выраженный годичный ход и коррелирована более чем на 75% с интегральным содержанием водяного пара. При этом рост интегрального содержания водяного пара на 10 мм осажденной воды соответствует росту этой компоненты на 0.2-0.3 мм. Отмечено также отсутствие влияния на эту зависимость штормовых событий, что означает отсутствие изменений в пространственном распределении турбулентных неоднородностей в атмосфере при штормовых событиях. Кроме того, были обработаны данные для одного дня с нескольких сотен станций ГНСС в Европе. Было выявлено, что хотя в общем зависимость стандартного отклонения остаточных разностей от интегрального содержания водяного пара сохраняется, но эмпирические коэффициенты, описывающие эту зависимость, сильно разнятся от станции к станции.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-27-00222 (https://rscf.ru/project/23-27-00222).
Ключевые слова: ГНСС, водяной пара, остаточные разности
Литература:
- Naudet C. J. (1996) Estimation of tropospheric fluctuations using GPS data. TDA progress report, 42-126. URL: https://tda.jpl.nasa.gov/progress_report/42-126/126A.pdf (дата обращения 05.02.2024).
- Shoji Y., Nakamura H., Iwabuchi T., Aonashi K., Seko H., Mishima K., Itagaki A., Ichikawa R., Ohtani R. (2004) Tsukuba GPS dense net campaign observation: improvement in GPS analysis of slant path delay by stacking one-way postfit phase residuals. Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II, 82, 1B, рр. 301–314. DOI: 10.2151/jmsj.2004.301.
- Braun J., Rocken C., Liljergen J. (2002) Comparisons of line of-sight water vapor observations using the global positioning system and a pointing microwave radiometer. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 20, рр. 606–612. DOI: 10.1175/1520-0426(2003)20<606:COLOSW>2.0.CO;2
- Kačmařík M., Douša J., Dick G., Zus F., Brenot H., Möller G., Pottiaux E., Kapłon J., Hordyniec P., Václavovic P., Morel L. (2017) Inter-technique validation of tropospheric slant total delays. Atmospheric Measurement Techniques, 10 (6), рр. 2183–2208. DOI: 10.5194/amt-10-2183-2017.
- Hunegnaw A., Duman H., Ejigu Y. G., Baltaci H., Douša J., Teferle F. N. (2023) On the impact of GPS multipath correction maps and post-fit residuals on slant wet delays for tracking severe weather events. Atmosphere, 14 (2), 219. DOI: 10.3390/atmos14020219.
Презентация доклада
Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов