
تعداد نشریات | 162 |
تعداد شمارهها | 6,621 |
تعداد مقالات | 71,530 |
تعداد مشاهده مقاله | 126,856,947 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 99,900,901 |
مقایسة مجموعه دادههای ERA5 و ERA-Interim در محاسبة تغییرات جرم کوتاهمدت جوی و اثرات آن بر ارتفاع ژئویید | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 6، دوره 46، شماره 3، آبان 1399، صفحه 497-515 اصل مقاله (1.17 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2020.299685.1007203 | ||
نویسندگان | ||
سعید فرزانه* 1؛ محمدعلی شریفی2؛ عاطفه اکبرزاده3 | ||
1استادیار، دانشکده مهندسی نقشهبرداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
2دانشیار، دانشکده مهندسی نقشهبرداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
3دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی نقشهبرداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
میدان گرانی حاصل از مشاهدات گرانیسنجی ماهوارهای مانند GRACE شامل خطاهایی ناشی از نوفة دستگاهی، نمونهبرداری مکانی ناهمسانگرد (anisotropic) و خطای تداخل سیگنال (aliasing) و زمانی ناشی از نقص مدلسازی تغییرات جرم کوتاهمدت زمین است. کیفیت مشاهدات GRACE در مأموریت GRACE-FO بهبود یافت، اما خطای تداخل سیگنال زمانی همچنان یک عامل تأثیرگذار بر گرانی محاسباتی از مشاهدات میباشد. به همین دلیل محاسبه تغییرات جرم کوتاهمدت و تصحیح اثر این تغییرات بر مشاهدات جرم ماهوارهای و به بیان دیگر تصحیح خطای تداخل سیگنال (de-aliasing) ضروری میباشد. این پژوهش بر بخش جو زمین تمرکز کرده و تنها تغییرات جرم جوی فرکانس بالا را با راهحل انتگرالگیری سهبعدی، با در نظرگرفتن جو سهبعدی و پارامترهای جوی سطحی و چند سطحی حاصل از مدل عملیاتی ECMWF و مجموعة دادههای دوباره آنالیز شده ERA-Interim و ERA5 با پوشش جهانی محاسبه میکند. همچنین ضرایب هارمونیک کروی تحتاثر این تغییرات محاسبه و اثر تغییرات جرم جوی بر تغییرات ارتفاع ژئویید و تغییرشکل قائم زمین بررسی شد. مقایسة تغییرات جرم حاصل از دو داده بیانگر اختلاف کم و نزدیک به صفر بین دو داده میباشد. همچنین اثر این تغییرات جرم بر نوسان ژئویید و تغییرشکل قائم زمین بسیار ناچیز است. بیشینة ضریب همبستگی 70 درصد بین تغییر شکل حاصل از سری زمانی GPS و تغییر شکل حاصل از دو مجموعه داده بیانگر اعتبار نتایج بهدست آمده میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
تغییرات جرم جوی؛ ERA-Interim؛ ERA5؛ aliasing؛ de-aliasing | ||
مراجع | ||
Aghajany, S. H. and Amerian, Y., 2017a, Three dimensional ray tracing technique for tropospheric water vapor tomography using GPS measurements. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 164, 81-88. Aghajany, S. H., Voosoghi, B. and Yazdian, A., 2017,b, Estimation of north Tabriz fault parameters using neural networks and 3D tropospherically corrected surface displacement field. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 8(2), 918-932. Benoit, A., Jolivet, R. and Pinel-Puysségur, B., 2019, Correction of tropospheric effects in SAR interferometry: a comparison of ERA-Interim, ERA-5 and HRES Global Atmospheric Models. Boy, J. P. and Chao, B. F., 2005, Precise evaluation of atmospheric loading effects on Earth's time‐variable gravity field. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 110(B8). Cong, X., Balss, U., Rodriguez Gonzalez, F. and Eineder, M., 2018, Mitigation of tropospheric delay in SAR and InSAR using NWP data: Its validation and application examples. Remote Sensing, 10(10), 1515. Dee, D.P., Uppala, S.M., Simmons, A.J., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S., Andrae, U., Balmaseda, M.A., Balsamo, G., Bauer, D.P. and Bechtold, P., 2011, The ERA‐Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system. Quarterly Journal of the royal meteorological society, 137(656), 553-597. Dobslaw, H., Bergmann-Wolf, I., Dill, R., Poropat, L. and Flechtner, F., 2017, Product description document for AOD1B release 06. GFZ German Research Centre for Geosciences Department, 1. Dong, D., Gross, R. and Dickey, J., 1996, Seasonal variations of the Earth's gravitational field: An analysis of atmospheric pressure, ocean tidal, and surface water excitation. Geophysical research letters, 23(7), 725-728. Eicker, A., 2008, Gravity field refinement by radial basis functions from in-situ satellite data: Citeseer. Fagiolini, E., Flechtner, F., Horwath, M. and Dobslaw, H., 2015, Correction of inconsistencies in ECMWF's operational analysis data during de-aliasing of GRACE gravity models. Geophysical Journal International, 202(3), 2150-2158. Farrell, W., 1972, Deformation of the Earth by surface loads. Reviews of Geophysics, 10(3), 761-797. Fernandes, M.J., Pires, N., Lázaro, C. and Nunes, A.L., 2013, Tropospheric delays from GNSS for application in coastal altimetry. Advances in Space Research, 51(8), 1352-1368. Flechtner, F., 2007, AOD1B product description document for product releases 01 to 04 (Rev. 3.1, April 13, 2007). GRACE project document, 327-750. Flechtner, F., Schmidt, R. and Meyer, U., 2006, De-aliasing of short-term atmospheric and oceanic mass variations for GRACE. In Observation of the earth system from space (pp. 83-97): Springer. Flechtner, F., Thomas, M. and Dobslaw, H., 2010, Improved non-tidal atmospheric and oceanic de-aliasing for GRACE and SLR satellites. In System Earth via Geodetic-Geophysical Space Techniques (pp. 131-142): Springer. Forootan, E., Didova, O., Kusche, J. and Löcher, A., 2013, Comparisons of atmospheric data and reduction methods for the analysis of satellite gravimetry observations. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 118(5), 2382-2396. Forootan, E., Didova, O., Schumacher, M., Kusche, J. and Elsaka, B., 2014, Comparisons of atmospheric mass variations derived from ECMWF reanalysis and operational fields, over 2003–2011. Journal of Geodesy, 88(5), 503-514. Gill, A. E., 2016, Atmosphere-ocean dynamics: Elsevier. Gruber, T., Peters, T. and Zenner, L., 2009, The role of the atmosphere for satellite gravity field missions. In Observing our Changing Earth (pp. 105-112): Springer. Hersbach, H. and Dee, D., 2016, ERA5 reanalysis is in production, ECMWF Newsletter 147, ECMWF. Reading, UK. Hirt, C., Featherstone, W. and Claessens, S., 2011, On the accurate numerical evaluation of geodetic convolution integrals. Journal of Geodesy, 85(8), 519-538. Hu, Z. and Mallorquí, J. J., 2019, An Accurate Method to Correct Atmospheric Phase Delay for InSAR with the ERA5 Global Atmospheric Model. Remote Sensing, 11(17), 1969. Jiang, C., Xu, T., Wang, S., Nie, W. and Sun, Z., 2020, Evaluation of Zenith Tropospheric Delay Derived from ERA5 Data over China Using GNSS Observations. Remote Sensing, 12(4), 663. Jungclaus, J., Fischer, N., Haak, H., Lohmann, K., Marotzke, J., Matei, D., Von Storch, J., 2013, Characteristics of the ocean simulations in the Max Planck Institute Ocean Model (MPIOM) the ocean component of the MPI‐Earth system model. Journal of Advances in Modeling Earth Systems, 5(2), 422-446. Karbon, M., Wijaya, D., Schindelegger, M., Böhm, J. and Schuh, H., 2011, Atmospheric effects on the Earth gravity field featured by TU Vienna. Österreichische Z Vermessung Geoinform, 99(2), 122-130. Krylov, V. I. and Stroud, A. H., 2006, Approximate calculation of integrals: Courier Corporation. Kusche, J. and Schrama, E., 2005, Surface mass redistribution inversion from global GPS deformation and Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) gravity data. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 110(B9). Kvas, A., Behzadpour, S., Ellmer, M., Klinger, B., Strasser, S., Zehentner, N. and Mayer‐Gürr, T., 2019, ITSG‐Grace2018: Overview and evaluation of a new GRACE‐only gravity field time series. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124(8), 9332-9344. Mayer-Gürr, T., Eicker, A., Kurtenbach, E. and Ilk, K.-H., 2010, ITG-GRACE: global static and temporal gravity field models from GRACE data. In System Earth via geodetic-geophysical space techniques (pp. 159-168): Springer. Mayer-Gürr, T., Behzadpour, S., Kvas, A., Ellmer, M., Klinger, B., Strasser, S. and Zehentner, N., 2018, ITSG-Grace2018: Monthly, Daily and Static Gravity Field Solutions from GRACE. Organization, W. M., 1983, Guide to meteorological instruments and methods of observation: Secretariat of the World Meteorological Organization. Peters, T., 2007, Modellierung zeitlicher Schwerevariationen und ihre Erfassung mit Methoden der Satellitengravimetrie. Retrieved from. Pichler, H., 1986, Dynamik der Atmosphäre: Bibliographisches Institut. Salstein, D.A., Ponte, R.M. and Cady‐Pereira, K., 2008, Uncertainties in atmospheric surface pressure fields from global analyses. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 113(D14). Simmons, A.J. and Burridge, D.M., 1981, An energy and angular-momentum conserving vertical finite-difference scheme and hybrid vertical coordinates. Monthly Weather Review, 109(4), 758-766. Stockdale, T. N., Anderson, D. L., Alves, J. O. S. and Balmaseda, M. A., 1998, Global seasonal rainfall forecasts using a coupled ocean–atmosphere model. Nature, 392(6674), 370-373. Swarztrauber, P. N., 2003, On computing the points and weights for Gauss--Legendre quadrature. SIAM Journal on Scientific Computing, 24(3), 945-954. Swenson, S. and Wahr, J., 2002, Estimated effects of the vertical structure of atmospheric mass on the time‐variable geoid. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 107(B9), ETG 4-1-ETG 4-11. Tesmer, V., Steigenberger, P., van Dam, T. and Mayer-Gürr, T., 2011, Vertical deformations from homogeneously processed GRACE and global GPS long-term series. Journal of Geodesy, 85(5), 291-310. Thompson, P., Bettadpur, S. and Tapley, B., 2004, Impact of short period, non‐tidal, temporal mass variability on GRACE gravity estimates. Geophysical research letters, 31(6). Wahr, J., Molenaar, M. and Bryan, F., 1998, Time variability of the Earth's gravity field: Hydrological and oceanic effects and their possible detection using GRACE. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 103(B12), 30205-30229. White, P. W., 2000, IFS documentation: Part III: Dynamics and numerical procedures (CY21r4): European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. Zenner, L., Gruber, T., Jäggi, A. and Beutler, G., 2010, Propagation of atmospheric model errors to gravity potential harmonics—impact on GRACE de-aliasing. Geophysical Journal International, 182(2), 797-807. Zenner, L., Fagiolini, E., Daras, I., Flechtner, F., Gruber, T., Schmidt, T. and Schwarz, G., 2012, Non-tidal atmospheric and oceanic mass variations and their impact on GRACE data analysis. Journal of Geodynamics, 59, 9-15. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,325 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 900 |