Изучение влагосодержания тропосферы над пунктом наблюдения ULAB (Улан-Батор) с использованием данных GPS-измерений, радиозондирований и приземной метеорологии

Рассматривается определение содержания водяного пара в условном вертикальном столбе до уровня тропопаузы с использованием дистанционного зондирования нижней части атмосферы методом GPS-измерений приземных метеорологических параметров, а также вертикальных метеорологических профилей, полученных посредством запусков радиозондов. Полная тропосферная зенитная задержка является разностью между предполагаемой прямой линией, по которой GPS-сигнал распространяется в вакууме, и преломленной в реальной среде длиной пути от источника до приемника. Отмечена прямая связь изменений «влажной» компоненты тропосферной задержки сигнала GPS с вариациями влагосодержания тропосферы. Данные по «влажной» компоненте тропосферной задержки могут быть преобразованы с очень высокой достоверностью в данные по суммарному водяному пару над пунктом наблюдения. С целью определения уровней суммарного водяного пара над пунктом постоянных GPS-наблюдений ULAB (Улан-Батор) определены эмпирические выражения для линейных регрессий соотношений приземной температуры и средневзвешенной температуры по упругости водяного пара с применением данных запусков радиозондов в г. Улан-Баторе и п. Мурэн. Рассмотрены особенности динамики вариаций суммарного водяного пара, приземных значений атмосферного давления, температуры воздуха и количества выпавших атмосферных осадков над пунктом наблюдений ULAB в июле 2016 г. 

1. Dembelov M.G., Bashkuev Yu.B., Loukhnev A.V., Loukhneva O.F., Sankov V.A., 2017. Determination of humidity of the troposphere by GNSS signals. In: Proceedings of SPIE 10466, 23rd International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 104666N (30 November 2017). https://doi.org/10.1117/12.2288151.

2. Dembelov M.G., Bashkuev Y.B., Lukhnev A.V., Lukhneva O.F., San’kov V.A., 2015. Diagnostics of atmospheric water vapor content according to GPS measurements. Atmospheric and Oceanic Optics 28 (4), 291–296. https://doi.org/10.1134/S1024856015040053.

3. Haase J., Ge M., Vedel H., Calais E., 2003. Accuracy and variability of GPS tropospheric delay measurements of water vapor in the western Mediterranean. Journal of Applied Meteorology 42 (11), 1547–1568. https://doi.org/10.1175/1520-0450(2003)042<1547:AAVOGT>2.0.CO;2.

4. King R.W., Bock Y., 1999. Documentation for the GAMIT GPS Analysis Software, Version 9.9. Massachusetts Institute of Technology, Cambridge. Available from: http://geoweb.mit.edu/gg/docs.php.

5. Леви К.Г., Мирошниченко А.И. Картографическое моделирование каскада водохранилищ в бассейне реки Селенги (Монголия). Предварительные результаты // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2017. Т. 19. С. 130–139.

6. Lukhneva O.F., Dembelov M.G., Lukhnev A.V., 2016. The determination of atmospheric water content by the meteorolo¬gical and GPS data. Geodynamics and Tectonophysics 7 (4), 545–553. https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-4-0222.

7. Марченко О.Ю., Мордвинов В.И., Антохин П.Н. Исследование долговременной изменчивости и условий формирования атмосферных осадков в бассейне реки Селенга // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 12. С. 1084–1090.

8. MOPS, 1998. Minimum operational performance standards for Global Positioning System/wide area augmentation system airborne equipment. Technical report. Document No. RTCA/DO-229A, June 8, 1998.

9. Saastamoinen J., 1972. Atmospheric correction for the troposphere and stratosphere in radio ranging of satellites. In: S.W. Henriksen, A. Mancini, B.H. Chovitz (Eds.), The use of artificial satellites for geodesy. AGU Geophysical Monograph Series, vol.15, p. 247–251. https://doi.org/10.1029/GM015p0247.

10. Sankov V.A., Lukhnev A.V., Miroshnitchenko A.I., Dobrynina A.A., Ashurkov S.V., Byzov L.M., Dembelov M.G., Calais E., Déverchère J., 2014. Contemporary horizontal movements and seismicity of the south Baikal Basin (Baikal rift system). Izvestiya, Physics of the Solid Earth 50 (6), 785–794. https://doi.org/10.1134/S106935131406007X.

11. Walpersdorf A., Calais E., Haase J., Eymard L., Desbois M., Vedel H., 2001. Atmospheric gradients estimated by GPS compared to a high resolution numerical weather prediction (NWP) model. Physics and Chemistry of the Earth, Part A: Solid Earth and Geodesy 26 (3), 147–152. https://doi.org/10.1016/S1464-1895(01)00038-2.