[发明专利]一种适用于中国低纬度地区的加权平均温度计算方法

说明书

本发明公开了一种适用于中国低纬度地区的加权平均温度计算方法，包括以下的步骤：S1:构建一种适用于中国低纬度地区的加权平均温度ITm模型；S2：利用测站处的探空气象资料计算出测站处加权平均温度的近似真值T_m；S3：利用步骤S2获得的加权平均温度近似真值T_m，采用最小二乘法确定ITm模型的系数a₀、a₁、a₂和a₃的值；S4：根据建立的ITm模型，利用测站的地面温度Ts、测站纬度φ、测站高程h计算加权平均温度IT_m。本发明在Bevis模型的基础上加入了纬度和高程的改正项，更符合加权平均温度的变化规律，消除了Bevis模型在中国地区的系统性偏差，其在中国低纬度地区计算加权平均温度的精度要优于Bevis模型。

技术领域

本发明涉及全球导航系统与气象学领域，特别是涉及一种适用于中国低纬度地区的加权平均温度计算方法。

背景技术

水汽是大气中最活跃、最不稳定也是最难准确获得的一种气象参数。水汽对大气中信号的传播、能量的输送以及云的形成和降水等方面有着重要的影响。对水汽及其变化的研究一直是气象学与GNSS信号传播等方面研究的重要课题。地基 GNSS反演大气可降水量是一种利用GNSS信号测定大气水汽含量及温度的新手段。将天顶对流层湿延迟向大气可降水量转换的过程中有一个量的确定十分重要，就是转换系数。转换系数的精度与加权平均温度Tm的精度是同步的，要想获得高精度的转换系数，就必须先获得精确的加权平均温度。获取Tm的方法主要有三种：一是取常数法，Tm＝260±20K，其会产生约15％的误差；二是探空资料法，利用探空观测站获得的气象资料计算加权平均温度；三是回归经验公式，即通过与地面温度Ts的线性关系来推算Tm，其误差在2K-5K之间。在多种计算加权平均温度Tm的方法中，目前普遍使用的是Bevis公式。Bevis公式是通过地面温度T_S，利用公式Tm＝70.2+0.72Ts，来估算加权平均温度Tm。然而Bevis公式是利用美国境内的探空数据资料建立的，由于Tm具有纬度和季节性的变化，其应用到其他区域内会存在明显的系统性偏差。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够解决现有技术中存在的缺陷的适用于中国低纬度地区的加权平均温度计算方法。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的适用于中国低纬度地区的加权平均温度计算方法，包括以下的步骤：

S1:构建一种适用于中国低纬度地区的加权平均温度ITm模型，ITm模型表达形式为IT_m＝a₀+a₁T_s+a₂φ+a₃h，IT_m为加权平均温度，T_s为地面温度，φ为测站纬度，h为测站高程，a₀、a₁、a₂和a₃为ITm模型的系数；

S2：利用测站处的探空气象资料计算出测站处加权平均温度的近似真值

T_m；