中国区域大气加权平均温度垂直递减率格网模型

大气加权平均温度(Tm)是全球导航卫星系统(GNSS)反演大气水汽(PWV)的关键参数.然而,已有经验Tm模型难以捕获Tm 的日周期变化,限制了其在高时间分辨率GNSS-PWV监测中的应用.利用大气再分析资料可获取高时间分辨率的Tm信息,但需使用高精度的Tm垂直递减率模型对其进行高程改正.针对已有Tm垂直递减率模型建模仅使用单一格网点数据等不足,本文引入滑动窗口算法,利用2012-2016年的MERRA-2再分析资料建立了顾及时变垂直递减率的中国区域水平分辨率分别为1°×1.25°、2°×2.5°和4°×5°的Tm垂直递减率格网模型(简称"CTm-H1、CTm-H2和CTm-H3模型").联合2017年的MERRA-2、GGOS大气格网数据和探空站资料,对CTm-H模型进行精度检验,并与中国区域统一的Tm垂直递减率模型(简称"统一模型")进行比较分析.结果表明:①以MERRA-2格网数据为参考值,通过CTm-H模型将MERRA-2地表格网数据改正到分层格网数据各层高度处检验,CTm-H 3个模型性能相当,在两种Tm数据高程差异较大时,CTm-H模型表现出显著的优势,相比于统一模型,精度(RMS值)整体提高了 30％.②以探空站资料为参考值,通过CTm-H模型将MERRA-2地表格网数据和GGOS大气格网产品分别改正到探空站高度处检验,与统一模型相比,CTm-H 3个模型的精度整体分别提高了 3％和5％,且CTm-H和统一模型的精度相比于未顾及垂直改正提升较大,尤其在中国西部地区表现出显著的优势.总体而言,CTm-H 3个模型在中国区域均具有较高的精度,不需要实测气象参数即可提供中国区域近地空间范围内(本文指0～10 km的高程范围)任意位置实时高精度的Tm高程改正值,因此,它在中国区域的实时高精度GNSS水汽探测中具有重要的应用.