GPS技術在各個領域都發揮著巨大的作用，今天和大家介紹下GPS技術在氣象領域的應用情況。

GPS技術在氣象上的應用研究起源于美國，早在1992年美國人就提出了采用地基GPS技術探測大氣水汽含量的原理，并可以使用掩星技術通過對大氣折射率的遙感來反演大氣的溫濕特性。GPS/MET是GPS/Meteorology(GPS氣象學)的簡寫，它是由衛星動力學、大地測量學、地球物理學和氣象學交叉派生出的新興邊緣學科。我國從1997年后逐步開始這方面的研究。GPS探空是運用GPS系統的定位功能而發展起來的一門新型技術。

GPS/MET探測數據具有覆蓋范圍廣(全球)、高垂直分辨率、高精度和長期穩定的特點。對它的研究將給天氣預報、氣候和全球變化監測等領域產生深刻的影響。

1.天氣預報

我們知道數值天氣預報(NWP)模式須用溫、壓、濕和風的三維數據作為初值。目前提供這些初始化數據的探測網絡的時空密度限制了預報模式的精度。無線電探空資料一般只在大陸地區存在，而在重要的海洋區域，資料缺乏。即使在大陸地區，探測一般也只是每隔12h進行一次。雖然目前氣象衛星資料可以反演得到溫度廓線，但這些廓線有限的垂直分辨率使得它們對預報模式的影響相當小。而GPS/IMET觀測系統可以進行全球探測，加上觀測值的高精度和高垂直分辨率，使得NWP精度的提高成為可能。這樣，可以提高數值天氣預報的準確性和可靠性。

2.氣候和全球變化監測

全球平均溫度和水汽是全球氣候變化的兩個重要指標。與當前的傳統探測方法相比，GPS/MET探測系統能夠長期穩定地提供相對高精度和高垂直分辨率的溫度廓線，尤其是在對流層頂和平流層下部區域。更重要的是，從GPS/MET數據計算得到的大氣折射率是大氣溫度、濕度和氣壓的函數，因此可以直接把大氣折射率作為"全球變化指示器”。

3.其他應用

GPS/MET觀測數據有可能以足夠的時空分辨率來提供全球電離層映像，這將有助于電離層/熱層系統中許多重要的動力過程及其與地氣過程關系的研究。例如，重力波使中層大氣與電離層之間進行能量和動量交換，通過測量LEO衛星和Gps衛星之間信號路徑上總的電子含量(TEC)來追蹤重力波可能是一種方法。

GPS/MET提供的溫度廓線還可以用于其他的衛星應用系統中。如臭氧(03)的遙感系統中需要提供準確的溫度廓線，利用GPS/MET數據可以很好地滿足這一要求。

隨著科技的發展，相信GPS技術在氣象學上將會有更大的突破，在加上北斗全球衛星導航系統2020年建成后，氣象學研究將達到一個新的高度。