技术特征：
1.一种融合无线电掩星观测和era5的大气逆温特性估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：利用多低轨卫星平台的gps无线电掩星观测数据，提取待测试区域第一高度至地表的大气温度廓线；步骤二：对era5大气再分析资料的模式层数据进行处理，提取所述待测试区域所述第一高度至地表的大气温度廓线；步骤三：用最近邻法，将提取的所述gps无线电掩星观测与所述era5大气再分析资料的大气温度廓线进行时空匹配；步骤四：选取最低探测高度阈值h，将低于所述最低探测高度阈值h的所述era5的大气温度廓线补偿至所述gps无线电掩星观测中，获取完整的高垂直分辨率的大气温度廓线；步骤五：对获取的所述大气温度廓线进行质量控制，估计大气逆温的高度、厚度和强度特性。2.根据权利要求1所述的一种融合无线电掩星观测和era5的大气逆温特性估计方法，其特征在于，所述步骤一中提取待测试区域的大气温度廓线通过选取所述gps无线电掩星事件的切点位置作为该次无线电掩星观测的位置，判断其是否落入所述待测试区域，若落入所述待测试区域，则提取该掩星事件的位置，以及位势高、压强和大气温度廓线。3.根据权利要求1所述的一种融合无线电掩星观测和era5的大气逆温特性估计方法，其特征在于：所述第一高度为500hpa。4.根据权利要求1所述的一种融合无线电掩星观测和era5的大气逆温特性估计方法，其特征在于，所述步骤二中提取逐6小时的era5大气再分析资料。5.根据权利要求1所述的一种融合无线电掩星观测和era5的大气逆温特性估计方法，其特征在于，所述步骤二中对era5大气再分析资料的模式层数据进行处理，包括提取地表位势高和地表压强，计算各模式层对应的位势高度；(2.1)计算各模式层的压强p
k
其中k＝1，2，
…
，137，为各混合层的系数，p
s
为地表压强；各模式层的压强p
k
可通过下式计算：可通过下式计算：(2.2)计算虚温：虚温t
v
可表示为：t
v
＝t(1+((r
vap
/r
dry
)-1)q)其中r
vap
，r
dry
分别为水汽和干空气的气体常数，t为温度，q为湿度；(2.3)计算各模式层上的位势高：
其中φ
s
为地表位势高；当k＝1时，α
k
＝ln2，当k＞1时，6.根据权利要求1所述的一种融合无线电掩星观测和era5的大气逆温特性估计方法，其特征在于，所述步骤三中的最近邻法，即使用距离最近的点完成所述gps无线电掩星观测与所述era5大气再分析资料的大气温度廓线时间及空间上的匹配。7.根据权利要求1所述的一种融合无线电掩星观测和era5的大气逆温特性估计方法，其特征在于，所述步骤五中的估计大气逆温高度、厚度和强度特性，需满足：(1)剔除任一层温度值低于-40℃的大气温度廓线；(2)在所述最低探测高度阈值以上的逆温层中，去除逆温厚度小于100m的逆温层；(3)在所述最低探测高度阈值以下的逆温层中，去除逆温厚度小于25m的逆温层；(4)两个逆温层之间的高度间隔小于100m时，合并这两个逆温层；(5)忽略逆温强度低于0.3℃的逆温层。
技术总结
本发明公开了一种融合无线电掩星观测和ERA5的大气逆温特性估计方法，属于大气边界层特性估计与研究应用领域。该方法利用多低轨卫星平台的GPS无线电掩星观测数据和ERA5大气再分析资料，提取待测试区域第一高度至地表的大气温度廓线；用最近邻法进行时空匹配后，选取最低探测高度阈值H，将低于所述最低探测高度阈值H的所述ERA5的大气温度廓线补偿至所述GPS无线电掩星观测中，获取完整的大气温度廓线；用于估计大气逆温的高度、厚度和强度特性。本发明既能较好地估计近地表的逆温结构特征，还能探测到对流层中上层中的可能出现的逆温层，对于准确预测未来极区及全球变化趋势具有重要意义。重要意义。重要意义。
技术研发人员：常亮 曾为
受保护的技术使用者：上海海洋大学
技术研发日：2022.03.14
技术公布日：2022/8/8