利用GPS资料预报局地降雨初步成果

赵庆志 马雄伟

摘 要：利用2015年5-7月浙江連续运行参考站（Continuously Operating Reference Station，CORS）和2013—2014年香港卫星定位参考站网（Satellite Positioning Reference Station Network，SatRef）的GPS观测数据对大气可降水量（Precipitable Water Vapor，PWV）的变化与地表相对湿度（Surface Relative Humidity，SRH）、局部实际降水量之间的关系进行分析。实验发现，PWV与局地降水成正相关关系；降水事件多数出现在PWV上升至最大值以及PWV迅速下降的时间段内；在有降水发生时，SRH的变化趋势与PWV变化趋势基本一致。此外，PWV增量的大小与每小时降水量的峰值关系很大，且在有大雨发生是尤为明显。根据上述发现，提出了基于单站GPS观测资料合理预报局地降水的方法；该方法能够预报出80%以上的降水事件和90%以上的大雨事件，这对降水事件的短期预报具有十分重要的意义。

关键词：大气可降水量；地表相对湿度；局部实际降水量；降水预报

中图分类号：P 28

文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2018）05-0617-08

Abstract：The relationship between Precipitable Water Vapor（PWV），Surface Relative Humidity（SRH）and local precipitation is analyzed using data both from Continuously Operating Reference Station（CORS）of Zhejiang province from May to July 2015 and Satellite Positioning Reference Station Network（SatRef）from 2013 to 2014.The result shows that PWV is positively correlated with the local precipitation.In most cases，the events of precipitation occurred during the period of PWV up to a maximum and sharp decline，in which the trend of SRH is basically identical with PWVs.In addition，the incremental of PWV has a great relationship with hourly precipitation peak，especially obvious when the severe rain event occurs.According to the findings，a method to forecast the local precipitation reasonably is proposed based on the data from single GPS station.This method are able to forecast more than 80% of total rain events and more than 90% of severe rain events，which is very important to the short-term forecast of precipitation events.

Key words：PWV；SRH；local precipitation；precipitation forecast

0 引 言

大气水汽是形成降水的来源，其时空分布极不均匀且呈现多样性。直接利用地表气象观测数据和探空数据难以对其进行足够时空分辨率的监测[1]。而利用地基GNSS（Global Navigation Satellite System）技术遥感大气水汽具有全天候、快速、高时空分辨率等优点，能够连续提供垂直方向上的大气可降水量（PWV）信息，对降雨天气的短期预报具有非常重要的意义[2-6]。

许多研究表明，PWV与降水之间存在正相关关系，在降雨前后PWV出现不规则的上升和下降趋势，但并不能保证所有PWV出现峰值时都会有降水事件发生[7-10]。Champollion等利用GNSS数据对法国大雨降水天气进行分析发现，小范围PWV水汽场的变化可以导致很强的对流天气过程[7]。……