大气要素在边界层顶有非常大的垂直梯度，当大气的折射率垂直梯度小于 -157 N units.km-1时会出现大气超折射现象，而超折射又会引起折射率出现负偏差。已有研究表明，折射率负偏差在 2 公里以下最大，在热带地区的中值约为 0.5-1%，在 4 公里以上可忽略不计 。 超折射还可能会引起GPS掩星探测发生多路径传播。研究GPS掩星射线路径上的水汽扰动对无线电射线传播的影响，对于GPS掩星资料在热带地区的同化应用具有重要的应用价值。研究利用高分辨率的再分析资料ERA5作为二维射线追踪模式的输入场，来模拟从GPS卫星到低轨卫星的无线电传播路径。研究发现，当射线路径穿过边界层顶顶时候，GPS掩星的影响参数的扰动就会出现。在边界层顶水汽急剧减少，大气的湿折射率有很强的垂直梯度，引发掩星的多路径现象发生。折射率的梯度变化导致影响参数沿射线路径发生变化。影响参数的变化主要发生在离切点水平方向正负250 km的范围内，垂直方向在4 km以下的区域。在距离切点250公里以外点地方，影响参数保持不变。Fig. 1. Along-the-ray variations of (a) horizontal gradients, (b) vertical gradient(gray and cyan curves) and (c) difference of impact parameter from the perigee (a-a0) for rays whose impact heights at the perigee are between 3.399 and 3.401 km for all simulations. Also shown in (a)-(b) are the means (m, black solid curve) and one standard deviations (s, short black vertical lines) of the vertical gradients of Nwet calculated at 50-km-horizontal-distance intervals. The two rays along which there are occurrences of super-refraction (vertical gradient of N is less than -157 N‐unit km−1) are shown in cyan in (b)-(c). 文章出版信息： Yang, S., X. Zou, R. Anthes, 2021. Raytracing Simulated GPS Radio Wave Propagation Paths Experiencing Large Disturbances When Going through the Top of the Sub-Cloud Layer. Remote Sens. https://doi.org/10.3390/rs13224693
