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GRACE反演长江流域水储量变化研究

2.83万字 82页 原创作品，已通过查重系统

摘 要
长江流域是我国最大流域，覆盖我国许多城市与地区，因此研究其水储量的变化对流域内的城市的经济发展、人民的正常生活以及国家的稳定都有重要意义。随着地球重力场技术的深入研究，卫星重力计划有了巨大的进步。根据卫星重力计划成功发射的GRACE卫星给水储量的调查研究提供了崭新的途径与方式。本文研究了GRACE的基本原理，地球重力场以及GRACE重力场模型等。并且通过对2002年4月至2014年11月的GRACE数据进行反演，得到长江流域的水储量变化情况。再根据水储量变化总结了其特征：①2002年4月至2014年11月的长江流域水储量在考虑了渗出量和冰川均衡调整后，整体以3mm±1.30/年的速率增加。②在季节性时间尺度方面，12至3月水储量均处于亏损状态，7至9月水储量处于盈余状态。4-6月水储量由亏损向盈余状态过渡，而10-11月则是由盈余向亏损状态过渡。③由水储量增长速率的空间分布可以得知，1、2月整个流域增长速率均为明显正值，8-11月长江流域中、下游水储量增长速率均为较大正值。由于降雨是长江流域水储量变化的主要原因之一，故而本文通过热带降雨观测卫星TRMM的计算结果对GRACE数据反演结果的正确性进行对比验证，最后得到两种卫星数据的反演结果在时空分布特性上基本吻合。然而也有差异存在，尤其是单位上GRACE数据的单位为mm而TRMM的流量是以mm/月为单位。通过对TWS求一阶导得到水储量变化，可以得知二者在时间序列方面保持一致，但是有40%的幅度差异，这也表明了降水可以体现水储量的变化。


关键词：长江流域；地球重力场；GRACE；水储量变化；热带降雨观测卫星
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