博碩士論文 92623018 詳細資訊




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姓名 曾珮莉(Pe-Lie Tzeng)  查詢紙本館藏   畢業系所 太空科學研究所
論文名稱 近即時GPS觀測可降水技術之研究
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摘要(中) 摘 要
大氣層由許多氣體組成,水氣是其中之一,雖然大氣中水氣含量很少,變化卻很大,水氣分子含大量潛熱,在相位變化時會轉換大氣能量,因而改變大氣垂直的穩定度,故大氣中水氣含量雖只佔地表所有水分的0.001%,卻影響著許多天氣現象,如降雨或颱風等的形成和演變,因此,若能夠在最短的時間內獲得大氣中水氣含量的資訊,對於氣候狀態的分析及氣象預報有極大的幫助。
各種相關研究顯示,應用GPS訊號估計大氣可降水量的技術已經十分成熟可靠,因GPS衛星測量不受天候及晝夜的影響,在測量大氣水氣上更具優勢。本文利用瑞士伯恩(Berne)大學發展之Bernese 4.2 軟體處理地面接收的GPS衛星資料,求解對流層大氣總遲延量,求解時,參考站和待測站間的距離必須在500~2000公里以上,才能求得絕對的對流層遲延參數,而國內GPS站與站間的距離過短,通常需要加入國外GPS站當作參考值,故本文希望克服基線過短的問題,只利用國內GPS站來進行短基線求解,建立近即時GPS觀測可降水量技術。
本文研究工作的重點,是以合歡山為參考站,利用長基線求解出的大氣可降水量資訊,應用統計方法發展適合的參考站可降水模式,建立一個合歡山的絕對參考值,結合短基線求解之相較於合歡山的相對大氣遲延量,即為待求站的大氣總遲延量。另外,可降水和大氣濕遲延間的轉換因子Π約為0.16,其會隨著季節、位置與氣候的不同有差異,因此利用探空氣球資訊建立一個適用台灣的P值公式。最後,利用國內11個GPS接收站來驗證所開發的技術。
本文中因Bernese 4.2 軟體,對國內GPS站進行短基線求解的方法分成兩種,因此本文最後會探討兩種方法在預估可降水量的差異。總結來看,兩者在經過模式修正後,大氣總遲延量都有更趨近GPS長基線求解的結果,估計可降水含量的誤差僅2mm左右。未來我們將利用更多的觀測資料,促使近即時GPS觀測可降水量技術更完善,裨益氣象預報之改進。
關鍵字(中) ★ 全球定位系統
★ 近即時
★ 可降水
關鍵字(英) ★ near real-time
★ GPS
★ principitable water
論文目次 目 錄
摘 要 I
目 錄 III
圖目錄 V
表目錄 IX
第一章 前言 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 文獻回顧 1
1-3 論文章節概述 3
第二章 理論基礎 4
2-1 電波傳遞路徑的影響 4
2-1.1 大氣簡介 4
2-1.2 訊號與遲延量 5
2-1.3 中性大氣遲延 6
2-1.4 地面氣象模式 10
2-2 溼遲延與可降水的關係 14
2-3 全球定位系統GPS簡介 16
2-3.1 GPS衛星架構 16
2-3.2 觀測方程式 17
2-3.3 對流層遲延量求解 21
第三章 資料處理與工作流程 25
3-1 資料來源與儀器介紹 25
3-1.1 GPS資料 25
3-1.2 地面氣象資料 28
3-1.3 探空氣球 29
3-1.4 軟體部份 29
3-2 工作流程 31
3-2.1 合歡山可降水模式之研究 32
3-2.2 加權平均溫度Tm及Π值的求解 33
第四章 模式的建立與應用 38
4-1可降水和大氣壓力的關係 39
4-2 模式建立與成果 45
第五章 成果與分析 58
5-1即時求解大氣可降水量模式 58
5-2 模式修正後成果比較 61
5-3預估星曆 81
第六章 結論與未來展望 90
6-1 模式成果 90
6-2 未來展望 91
參考文獻: 92
參考文獻 參考文獻:
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指導教授 劉說安(Yuei-An Liou) 審核日期 2005-7-13
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