Дослідження річних змін зенітної тропосферної затримки за даними українських метеостанцій

Abstract

Мета. Метою дослідження у цій роботі є визначення складових зенітної тропосферної затримки для різних станцій на території України та порівняння їх між собою. Методика. Під час визначення тропосферної затримки її отримують як суму сухої та вологої складових. Розрахунки складових зенітної тропосферної затримки проводилися інтегральним методом за даними аерологічного зондування атмосфери. Оскільки суха складова є більш прогнозованою, то важливо було встановити вплив вологої складової на сумарну поправку, яка є чутливішою до зміни метеорологічних параметрів. Результати. Для обчислення складових тропосферної затримки використано дані аерологічного зондування атмосфери, отримані на території України, зокрема на метеорологічних станціях Львів, Київ, Одеса і Харків протягом 2015 року. Ці дані доповнювалися до верхньої границі нейтральної атмосфери даними Стандартної моделі атмосфери (СМА-81). На основі отриманих атмосферних профілів проводились обчислення сухої та вологої складових зенітної тропосферної затримки. У результаті обчислень отримано графіки зміни величин сухої та вологої складових, що дають змогу порівняти особливості та характер цих змін протягом річного періоду на різних станціях. Наукова новизна. Сьогодні дослідження зміни тропосферної затримки у результати ГНСС-вимірів зали¬шається актуальним, оскільки пов’язане із питанням точнішого врахування впливу тропосфери на супутникові виміри, а відповідно й на підвищення точності визначення координат пунктів на поверхні Землі. Актуальність роботи полягає у тому, що сьогодні остаточно ще не сформульований цілісний підхід до вра¬хування регіональних кліматичних особливостей чи то станів тропосфери і відповідного їхнього врахування під час обчислення величини затримки. Практична значущість. Отримані результати можуть бути використані для побудови регіональних моделей зміни тропосферної затримки, а також для прогнозування впливу тропосфери на ГНСС-виміри. Побудовані графіки зміни значень зенітної тропосферної затримки дали можливість оцінити її зміну протягом річного періоду, а також порівняти значення на різних станціях. Цель. Целью исследования в данной работе является определение составляющих зенитной тропосферной задержки для разных станций па территории Украины и сравнение их между собой. Методика. При определении тропосферной задержки ее получают как сумму сухой и влажной составляющих. Расчеты составляющих зенитной тропосферной задержки проводились интегральным методом по данным аэрологических зондирований атмосферы. Поскольку сухая составляющая более прогнозируемая, то важно установить влияние влажной составляющей на суммарную поправку, которая является более чувствительной к изменению метеорологических параметров. Результаты. Для вычисления составляющих тропосферной задержки использованы данные аэрологических зондирований атмосферы, полученные на территории Украины, в частности на метеорологических станциях Львова, Киева, Одессы и Харькова в течение 2015 года. Эти данные дополнялись к верхней границе нейтральной атмосферы данными Стандартной модели атмосферы (СМА-81). На основе полученных атмосферных профилей проводились вычисления сухой и влажной составляющих зенитной тропосферной задержки. В результате вычислений получены графики изменения величин сухой и влажной составляющих, которые позволяют сравнить особенности и характер этих изменений в течение летнего периода на разных станциях. Научная новизна. В настоящее время вопросы исследования изменения тропосферной задержки и результаты ГНСС-измерений остаются актуальными, поскольку связаны с вопросом точного учета влияния тропосферы на спутниковые измерения, а соответственно, и с повышением точности определения координат пунктов на поверхности Земли. Актуальность вопроса заключается в том, что сегодня окончательно еще не сформулирован целостный подход к учету региональных климатических особенностей или состояний тропосферы и соответствующий их учет при исчислении величины задержки. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы в дальнейшем для построения региональных моделей изменения тропосферной задержки, а также для прогнозирования влияния тропосферы на ГНСС-измерения. Построенные графики изменения значений зенитной тропосферной задержки позволили оценить ее изменение в течение летнего периода, а также сравнить значения на разных станциях. The aim. The aim of the research in this paper is to determine the components of zenith tropospheric delay for different stations in Ukraine and comparing them with each other. Method. When determination the tropospheric delay it is obtained as a sum of dry and wet components. Calculations of components of zenith troposphere delay were implemented by integral method using data upper-air sounding of atmosphere. Since the dry component is more predictable, an important task was to determine the impact of wet part on the total amendment, whereas the wet component is largely dependent on weather changes. Results. For calculation of the components of tropospheric delay there were used data of upper-air sounding of atmosphere received on the territory of Ukraine, in particular on meteorological stations of Lviv, Kiev, Odessa and Kharkiv during 2015 year. These data were supplemented to the upper limit of the neutral atmosphere with the data the Standard Model of the atmosphere (CMA-81). On the base of the received atmospheric profiles there were made the calculations of dry and wet components of zenith tropospheric delay. Using results of calculations diagrams of changes of dry and wet components were obtained that gives possibility to compare features and character of these changes during the year period at various stations. Scientific novelty. Currently, the researches of change of tropospheric delay in GNSS measurements results is actual because it is related to the issue of more accurate account of the impact of troposphere on satellite measurements, and therefore with increasing of accuracy of determination of points coordinates on the Earth's surface. The actuality of the issue lies in the fact, that today there has not been yet formulated a holistic approach taking into account regional climatic peculiarities or conditions of the troposphere and their corresponding when calculating the value of delay. The practical significance. Obtained results can be used further for creation of regional models of change of troposphere delays, and to predict the impact of troposphere on the GNSS measurements. The diagrams of change of values of zenith tropospheric delay gave the opportunity to evaluate its change during the year period and to compare the values on different stations.