针对GRACE(gravity recovery and climate experiment)时变重力场模型中因高阶项误差引起的南北条带误差,分析利用滤波算法消除该条带误差的基本原理,着重研究Fan滤波和高斯滤波的理论差异,最后利用CSR(center for space research of texas university in austin)提供的Level-2 RL05版本时GRACE重力场数据对2010年全球陆地水储量月变化进行了数值计算,并分别利用Fan滤波和高斯滤波对相关误差进行了处理,并将计算结果与GLDAS(global land data assimilation system)水文模型的结果进行了验证分析。比较结果表明:Fan滤波相对于高斯滤波,能够有效地消除模型高阶项误差引起的条带误差。
GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)卫星计划为监测陆地水储量变化提供了有效技术手段.本文采用2003至2010年共计8年的GRACE月重力场模型反演中国西南区域陆地水储量变化,与GLDAS(Global Land Data Assimilation System)全球水文模型进行对比分析,其结果在时空分布上均符合较好,同时在2009年秋至2010年春该区域陆地水储量均呈现明显减少,与该时段云贵川三省的干旱事件相一致;比较分析了2009年秋至2010年春GRACE反演陆地水储量变化与TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)合成数据计算的月降雨量的时空分布,两组结果均与西南干旱事件对应时段与区域十分吻合;对近8年的陆地水储量变化与月降雨量数据进行相关性分析,其结果表明陆地水储量变化与降雨量强相关,即降雨量是导致陆地水储量变化的主要因素;分析该区域地表温度变化,结果显示2009年9月至2010年3月地表温度均比历史同期高,地表温度的升高加剧了陆地水储量的减少.
南极冰盖质量变化与全球海平面和气候变化紧密相关.本文使用了去相关滤波P3M6结合300kmFan滤波的组合滤波方案,利用2002年8月至2010年6月的GRACE(Gravity Recovery and Climate Explorer)时变重力场数据反演南极地区地表质量变化,扣除冰后回弹的影响和泄漏误差后获得了南极冰盖质量变化.结果表明:南极冰盖呈现加速消融趋势,冰盖质量消融速率为80.0Gt/a,对海平面上升的贡献为0.22mm/a,其中西南极地区冰盖质量消融速率为78.3Gt/a,东南极地区冰盖质量趋于平衡,年变化速率为1.6Gt/a;南极地区冰盖质量消融的平均变化率由2002～2005年的39.3Gt/a增大到2006～2010年的104.2Gt/a,其对海平面的影响由2002～2005年的0.11mm/a增大到2006～2010年的0.29mm/a,表明南极地区冰盖正处于加速消融阶段;2006～2008年东南极沿海岸区域Ender by Land和Wilkes Land冰盖质量积累速率减小,但2009年后其冰盖质量呈现较大幅度的增加.
