GPS-метеорология - Википедия - GPS meteorology
GPS-метеорология относится к использованию влияния атмосферы на распространение глобальной системы позиционирования (GPS ) радиосигналы для получения информации о состоянии (нижней, нейтральной) атмосферы.
В настоящее время в GPS-метеорологии используются два основных рабочих метода: GPS-зондирование конечностей с орбиты и GPS-мониторинг водяного пара.
Наземный
В результате, если возможно определить общую атмосферную задержку с помощью GPS, можно вычесть расчетный вклад хорошо перемешанных «сухих» газов из измеренного давления воздуха у поверхности и получить измерение абсолютного содержания водяного пара. атмосферы, интегрированной от поверхности к космосу. Это также называется «общим осаждаемым водяным паром».
Что позволяет определить общую задержку в атмосфере, так это ее известная зависимость от зенит или же высота угол спутника. Если - зенитный угол, задержка на пути распространения пропорциональна. Эта уникальная подпись позволяет решать отдельно для зенитная задержка в вычислениях GPS также решает координаты станции и задержки часов приемника.
В настоящее время оценки водяного пара обычно генерируются в реальном времени (задержка измеряется в часах) постоянными геодезический Сети GPS, существующие во многих частях мира.
Водяной пар - очень важный газ для метеорологических и климатологических исследований из-за скрытая теплота возит в транспорте. Кроме того, это мощный парниковый газ. Метод GPS особенно ценен, поскольку он измеряет абсолютный содержание водяного пара или парциальное давление, а не относительная влажность, что соответствует содержанию водяного пара, которое сильно зависит от часто не точно известной температуры.
Космический
На низколетящий спутник можно принимать сигналы от группировки спутников GPS с гораздо более высокой орбитой (20 000 км). Поскольку низколетящий спутник совершает оборот вокруг Земли за 1,5 часа, многие спутники GPS будут «подниматься» и «заходить» в течение всего времени нахождения на орбите. Когда они это сделают, их сигнал будет проходить через атмосферу.
Возникает задержка сигнала, которая экспоненциально возрастает или затухает со временем, так же как плотность атмосферы является экспоненциальной функцией высоты над поверхностью Земли. Фактически это так называемое зондирование конечностей методика позволяет нам определить высота шкалы, константа, описывающая крутизну спада плотности атмосферы. Это делает метод чрезвычайно ценным для климатологических исследований, так как высота шкалы напрямую связана с температурой в верхних слоях атмосферы, где измеряются зондирующие сигналы конечностей. Этот метод лучше всего работает в нижней стратосфере и верхней тропосфере; он разрушается вблизи поверхности Земли, особенно в тропиках, из-за исчезновения водяного пара.
Спутники, участвовавшие в зондировании конечностей с помощью GPS, были: METSAT, OERSTED (датский) и некоторые другие.