GPS技术在大气探测中的运用

尼玛楚多

（拉萨市气象局，西藏 拉萨 850000）

0 引言

GPS最早出现于美国20世纪70年代，经过20年、上百亿美元的投资之后，美国在1994年全面建成了新一代卫星导航和定位系统。这一系统的意义在于能够对任何地点进行全方位的三维导航和定位，因此这一系统一经面世，就广受好评。在气象领域发展的过程中，专家发现GPS信号在穿过大气层时会导致传输路径和时间延迟发生改变。而这一相应的发现随后经过了反推演，最终得出了大气的温度、压力、湿度、水汽信息等等气象要素，这对于数值预报的精确度有着极大的提升。也就是说，GPS信号穿过大气层到达地面后的不同状态，经过反向推算，可以得出当下大气层的实际状态，进而达到天气预报精准播报的目的。

1 GPS系统简介

1.1 GPS概述

这一系统主要通过3方面组成，分别是空间部分、地面监控部分、用户接收部分[1]。

1.1.1 空间部分

一般来说GPS系统需要24颗卫星共同组成，这24颗卫星需要在6个轨道上进行运行。因此可以得知，轨道倾角需要保持在55°，各个轨道之间的间距则是需要保持在60°。在两万米的高空中，卫星围绕着地球进行运转，而地球自转一周时，卫星需要围绕地球运转两周。而地球同时也是个倾斜的公转球体，因此这种转动在每天的不同时刻都在进行着变化。具体来说就是今天观测的卫星将会比昨天观测的卫星早4分钟，而地平线以上的卫星数量将会随之变化，最少的情况下也会有4颗，而最多的情况则会达到11颗。……