GPS掩星气压的评估及质量控制

程凯琪 郭启云 杨荣康 李昌兴

摘要 以探空数据为参考，将2014年1月1日—12月31日的COSMIC掩星气压作为GPS掩星试验样本，将中国区域划分为4个气候区，从双权重平均值、双权重标准差及相关系数角度对GPS掩星气压进行评估，并根据其统计结果进行质量控制。结果显示：双权重平均值和双权重标准差相较传统方法统计出的平均值和标准差更不易受异常数据的影响，评估结果更加准确。4个气候区之间气压的双权重平均值差异较小;双权重标准差在亚热带季风气候区的数值较小（小于6 hPa）、在温带季风气候区较大（最大可达15 hPa）。以探空数据为参考，气压偏差的统计表明，亚热带季风气候区从低层到高层都为正偏差（0.8 hPa左右），其他三个气候区在6 km以下多为负偏差、6 km以上为正偏差（0.5 hPa左右）。根据相关系数的统计，将相关系数确定为0.80，并根据各气候区不同的统计结果划分阈值区间;质量控制结果显示，错误点大多分布在GPS掩星气压与探空气压相差较大的区域，两步质量控制的错误数据百分比大部分在5%以内;对比质量控制前后GPS掩星气压与探空气压之间的相关系数表明，质量控制后两者的相关性得到明显改善。

关键词 GPS掩星; 双权重; 气候区划分; 质量控制

综合气象探测是大气科学的基础，探空、卫星、飞机和地面雷达等是目前主要的高空气象探测手段（魏洪峰等，2012;曹晓钟等，2019）。探空系统探测温度的不确定度为0.3 ℃，气压在100 hPa以上不确定度在2 hPa左右，垂直层次可达几千层（郭启云等，2015）。……