第四,水汽输送场垂直分布存在明显差异:在850百帕气层上,一年四季水汽输送场形势比较复杂;在700百帕气层上,在淮河流域以北盛行西北水汽流,淮河以南盛行西南水汽流,两股水汽流在北纬30°—35°一带汇合后东流入海;在500百帕高度上,一年四季水汽输送呈现纬向分布;而低层大气中则经向输送比较明显,因而自低层到高层存在经向到纬向的顺钟向切变。
我国上空水汽的收支有如下特点:
(2)从四方边界来说,水汽主要从南部和西部边境进入(占总输入量的89.1%),从东界输出(占总输出量的88.8%)。就不同流域而言,长江流域净输入量最大,依次为华南、西南、东北和西北区,华北区为负值区。
(3)输入的水汽量中,经向的输入占55.8%,纬向的输入占44.2%;输出情况相反,纬向的占89.2%,经向的仅占总输出量的10.8%。
水汽是大气的基本参量。卫星探测水汽含量的基本方式是用微波辐射计(如NOAA的AMSU),近红外和热红外波段探测,而地基GPS遥感大气水汽技能是九十年代发展起来的一种全新的大气观测手腕。它应用地基高精度GPS接管机,通过测量GPS信号在大气中湿延迟量的大小来遥感大气中水汽总量。下面首先介绍一下其原理。
GPS技能通过观测GPS卫星信号传输到GPS接管机的时间来测量接管机天线的地位,卫星信号经过大气层时,要受到大气的折射而延迟,将该延迟量作为待定参数引入到观测模型和解算方案中,逐项斟酌误差起源和肃清法子,精密的大气延迟量(毫米级)可以与定位参数一同求解出来。大气延迟量可划分为电离层延迟、静力延迟和湿项延迟。通过采纳双频技能,可以将电离层延迟几乎完整肃清。静力延迟与地面观测量(气压)具有很好的相干,可以订正到毫米量级。这样就得到了毫米量级的湿项延迟。湿项延迟与水汽总量(PW)可创造严格的正比关系,准确的水汽总量就求解出来。应用MIT的GAMIT软件进行解算。软件请求试验采纳双频载波相位观测,应用差分法以肃清源于卫星钟和接管机钟的误差,同时可采纳“轨道松弛法”,以对轨道的准确度进行修改和调解。此外还有反演方式即:应用接管更高空之GPS卫星发出来的讯号,强度与路径的变化,反推出电离层电浆密度的三维空间散播“照片”,以及大气的水汽的三维空间散播。