TROPOSFĒRA UN TĀS IETEKME UZ GNSS NOVĒROJUMIEM Anete Ķeņģe Rīgas Tehniskā universitāte Ģeomātika katedra

Troposfēra Pie poliem 6-8 km augstumā un pie ekvatora 16-20 km augstumā virs Zemes; Lielākā daļa atmosfēras masas (~80%); Sastāv no sausajām gāzēm un ūdens tvaika; Praktiski viss atmosfēras mitrums; Norisinās praktiski visi mums pazīstamie laika apstākļi (rodas mākoņi vējš, nokrišņi u.c.)

Troposfēras ietekme uz satelītu signāliem Troposfēriskā refrakcija izraisa radio signālu palēnināšanos signāliem līdz 30 GHz Nav dispersīva radio signāliem līdz 15 GHz; Salīdzinot ar citiem kļ av maz bet priekš prec mēr nepieciešams novērst Troposfēriskā refrakcija ir trajektorijas nobīde, ko izraisa nejonizētā atmosfēras daļa, kas kavē mikroviļņu signālus atbilstoši atmosfēras refrakcijas indeksam N (N>1). Izšķir divus tās veidus – relatīvā troposfēriskā nobīde (troposfēriskā refrakcija salīdzinot vienu bāzes līnijas galapunktu ar otru) un absolūtā troposfēriskā nobīde (abu bāzes līniju troposfēriskā refrakcija).

Troposfēras ietekme uz satelītu signāliem Sausā komponente rada 90% troposfēriskās trajektorijas nobīdi un rodas atmosfērā esošo sauso gāzu dēļ, kā arī ir diezgan precīzi nosakāma. Mitrā nobīde rodas atmosfērā esošā ūdens tvaika dēļ, un ir ļoti grūti paredzama, nenoteiktas un laikā mainīgas atmosfēriskās izkliedētības dēļ. Abas komponentes sasniedz dažādus augstumus atmosfērā. Mitrā komponente atrodas praktiski tikai troposfēras robežās - līdz 20 km augstumam, bet sausā komponente sniedzas līdz pat 40 km augstumam. Sausā komponente rada arī lielāko nobīdi. Zenīta virzienā tie ir nedaudz vairāk kā 2 m (2,3 mm uz katru atmosfēras spiediena hPa). Tiesa, pēdējā laikā, sakarā ar globālo sasilšanu, tiek domāts par CO2 (sausās komponentes sastāvā) daudzuma atmosfērā palielināšanās ietekmi uz GNSS mērījumiem. Mitrā komponente salīdzinoši maz ietekmē (līdz 0,2 m), un, tā kā ir tik grūti paredzama, dažreiz netiek ņemta vērā Kartogrāfiskā funkcija vnk sareizina ar trop nob zenīta virzienā Trajektorijas nobīde atkarīga arī no lietotāja atrašanās vietas augstuma. Gan sausā, gan mitrā komponente atkarīga no atmosfēras apstākļiem lietotāja atrašanās vietas augstumā virs Zemes elipsoīda. [17]

Troposfēriskās nobīdes modelēšana Zenīta troposfēriskās nobīdes modeļi: Saastamoinena modelis; Hopfieldes modelis; MOPS modelis; Kartēšanas funkcijas: Herringa, Niella, Ifradis; Troposfēriskais gradients; Mitrās komponentes izmantošana meteoroloģijā.

Praktiskā darbība LU Ģeodēzijas un ģeoinformātikas institūts; Bernese v.5.0; EUPOS® -Riga un EUREF staciju dati; Divi aprēķinu periodi (5.-11.07.2009 un 10.-16.01.2010); Saastamoinena un Hopfieldes troposfēriskās zenīta nobīdes modeļi; Reālie meteoroloģiskie dati.

Koordinātu izmaiņu salīdzinājums (Hopfieldes modelis, 5.-11.07.2009)

Salīdzinājums Saastamoinen – Hopfield (5.-11.07.2009)

Troposfēriskā nobīde katrai stacijai (Saastamoinen + reālie meteoroloģiskie dati 5.07.2009 katrā diennakts stundā)

Troposfēriskā nobīde katrai stacijai (Saastamoinen + reālie meteoroloģiskie dati 10.01.2010 katrā diennakts stundā)

Secinājumi Vislielākā kļūda visos mērījumu veidos vērojama H koordinātām; Saastamoinen – Hopfield: ΔX līdz 0,7 mm, ΔY līdz 0,4 mm, ΔH līdz 13,5 mm; Staciju koordinātu salīdzinājums nedēļas garumā gan ar, gan bez reālajiem meteo datiem: Δ XY ±2 mm, ΔH 11 mm vasarā, ΔXY ± 3 mm, ΔH ± 19 mm ziemā; Vismazākā troposfēriskā nobīde vērojama ziemas aprēķinos (vidēji 2,295 m); Lielāka troposfēriskā nobīde ir rēķinot ar Hopfieldes modeli (2,394 m) nekā ar Saastamoinen modeli (2,339 m).

Paldies par uzmanību!