技术:军事眼睛监视天气

日期:2017-07-17 05:05:11 作者:郁浏 阅读:

作者:Kurt Kleiner华盛顿特区被称为全球定位系统的卫星星座,旨在让人们在地球上找到他们的下落,也可以帮助预报员通过告诉他们确切的空气中有多少水分来预测天气 “水蒸气变化很大,难以测量,”科罗拉多州博尔德市大气研究大学研究员Randolph Ware说 “但这个特殊参数对于天气预报很重要大气中的大部分能量都是在水汽中传播的“24颗GPS卫星是由美国军方发射的每个人不断地将微波信号发射回地球,其中包括传输的确切时间地面上的接收器可以将这些时间信号与其自己的内部时钟进行比较,并且通过计算来自多个卫星的信号到达所需的时间,它可以计算出它们与每个信号的精确距离,从而确定其自身的位置 Ware和他的同事意识到水蒸气会减慢微波信号的速度这使他们有了测量这些微小延迟的想法,并用它们来计算每颗GPS卫星方向的空气中的水蒸气量要做到这一点,他们必须知道他们的接收器的位置下降到几毫米这有两件事情很复杂首先,军方故意在时间信号中引入误差,这使得信号对于包括气象研究人员在内的平民而言不太准确其次,接收器时钟的差异也会影响测量通过使用相距40公里的一对接收器,研究人员能够校正这两种效应一旦他们纠正了错误,博尔德团队就可以知道接收器和卫星发送信号之间的大气中有多少水蒸气,因为信号在干燥空气中减慢了0.1纳秒,在潮湿时减慢了1.2纳秒空气为了检查他们的结果,Ware和他的同事将它们与辐射计测量结果进行了比较,这是远程测量水蒸气浓度的最常用方法这两组读数仅在几个百分点内达成一致 Ware说,GPS系统的优势在于它可以在大面积上连续读数他的同事Christian Rocken现在已经做到了这一点,使用现有的12个GPS接收器网络来监测俄克拉荷马州和堪萨斯州风暴期间水汽浓度的变化然而,仍然存在许多问题研究人员希望能够用一个接收器读取读数,因为这样可以使计算更容易他们还想学习如何使用GPS信息来计算水汽如何随高度变化 Ware和他的同事在Geophysical Review Letters上发表了他们的结果(第4卷,