方杏芹

（美国大气研究大学联合体，科罗拉多州报德市 80307）



ROPP 1D偏折角算子的推导

方杏芹

（美国大气研究大学联合体，科罗拉多州报德市 80307）

摘 要：在简要介绍无线电掩星（RO）观测及其应用的基础上，重点提供RO处理软件包ROPP一维偏折角观测算子的推导过程，以帮助RO数据用户加深对该算子创新性、先进性和精确性的了解，为高效优化应用RO数据以改善数值天气预报（NWP）提供参考。

关键词：无线电掩星；偏折角；卫星观测；数据同化

方杏芹．ROPP 1D偏折角算子的推导［J］．广东气象，2016，38（3）：53 -55．

无线电掩星（radio occultation，RO）观测技术是一种利用电磁波信号的掩星信息探测行星大气物理特性的遥感技术［1 -2］，该技术于20世纪60年代由美国Jet Propulsion Laboratory（JPL）和斯坦福大学开发。从低轨（low - earth - orbiting，LEO）卫星接受器的角度来看，位于较高轨道的全球定位系统（Global Position System，GPS）卫星发射的无线电波在地球大气的传播过程中被折射和延迟而发生掩星现象。偏折量不能直接测量，但可以通过不同频率信号的Doppler频移计算而得。从偏折角廓线经电离层较正和Abel反变换可得到中性大气折射率廓线，再结合模式背景进而可反演温度和水汽廓线。

全球分布的RO数据具有许多独特的特征［1 -2］，可以很好地弥补其他诸如定点和俯瞰观测的不足，对改善数值天气预报（numerical weather prediction，NWP）有潜在的优势［3］。美国和我国台湾联合发射的气象、电离层和气候群星观测系统（Constellation Observing System for Meteorology，Ionosphere，and Climate，COSMIC）［4 -5］已成功地推动了RO数据在全球分析系统中的业务应用。欧洲的一个长期发射计划METOP/ GRAS［6］也已开始提供资料。RO技术已逐步成为一种富有前景的大气探测方法，一些新的发射计划也在不同程度的酝酿之中，而且第二代掩星接受器可能会接受除GPS之外更多卫星导航系统的信号，显著增加数据量。……