顾及年内和昼夜振幅的GPT3改进模型构建开题报告

 2023-10-28 16:44:22

1. 研究目的与意义

1.1 研究意义

水汽是大气中的重要组成部分,在天气预报和气象灾害监测等方面具有重要作用[1]。大气可降水量 (precipitablewater vapor, pwv) 作为反映水汽含量的重要指标,与实际降水有良好的相关性。gpt3[2](全球气压和温度3)模型是目前世界上精度最高、应用范围最广的对流层经验改正模型之一,可有效运用于pwv的反演,甚至于辅助实现无实测气象参数情况下高精度pwv的实时获取。因此改进gpt3模型的精度,以此提升pwv的反演质量,这对于水汽含量监测等方面的应用都具有十分重要的意义。

1.2 研究目的

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2. 研究内容和预期目标

2.1 研究内容

本课题选择中国长三角地区为研究区域,基于2009-2019年来自美国怀俄明州立大学(http://weather.uwyo.edu/upperair/)7个探空站的探空数据,分析gpt3模型(基于11全球格网版本)解算的各气象参数残差的周期性变化规律;结合gpt3原模型获取气象参数的计算方法,建立新的区域gpt3改进模型,并对比gpt3、三阶傅里叶函数、cgpt3等模型,以此分析改进模型精度;最终本课题将利用建立的改进模型分析反演pwv的精度,验证其是否达到预期的精度目标。

2.2 预期目标

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3. 研究的方法与步骤


将gpt3模型解算的气象参数与探空数据进行比较,得出变化规律;结合gpt3模型获取气象参数的计算方法,建立改进gpt3模型并分析其精度。

1. 下载收集2009-2019年长三角区域7个探空站的探空数据并解算出对流层天顶延迟(zenith tropospheric delay, ztd)、天顶干延迟 (zenith hydrostatic delay, zhd)、天顶湿延迟 (zenith wet delay, zwd)等气象参数分量。

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4. 参考文献

1.4 参考文献

[1] 文雯,李国平. 成都市大气水汽与空气质量关系的研究 [j]. 环境科学学报, 2019, 39(5): 1433-1442. doi: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0054.

[2] landskron, d., j. bohm. vmf3/gpt3: refined discrete and empiricaltroposphere mapping functions [j]. j geod, 2018, 92(4): 349-360. doi:10.1007/s00190-017-1066-2.

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5. 计划与进度安排

(1) 2024.1—2024.2(研究前期):收集文献、资料查阅、与老师探讨相关技术、了解该项目国内外的研究现状和发展趋势、进行项目的可行性分析、整理相关材料、编写研究提纲。

(2) 2024.3—2024.4(研究中期):分析GPT3模型解算的气象参数的变化规律,建模改进GPT3模型并分析精度。

(3) 2024.5—2024.6 (研究后期):使用改进后的GPT3模型进行大气可降水量反演并进行精度分析。结果总结,论文的撰写,准备答辩。
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