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1.
不同数字滤波方法在风暴轴研究中的性能比较 总被引：3，自引：1，他引：2
比较了Butterworth带通滤波器和不同截断方式下的对称滤波器在风暴轴研究中对天气尺度瞬变波动的滤波性能。理论分析表明：当n≥9时,在天气尺度为2．5～6．0d的定义下,对称滤波器对天气尺度瞬变波动的滤波性能优于Butterworth带通滤波器。针对逐日观测资料,对称滤波器在研究天气尺度瞬变波动问题时取截断参数n=15相对最优。在此截断参数条件下,正弦截断对称滤波器的滤波性能优于梯形截断对称滤波器,且两者均优于Butterworth带通滤波器,这种优势在风暴轴偏强的厄尔尼诺年体现得更为明显。在样本序列较短的情况下,为了得到天气尺度瞬变波动,利用Butterworth带通滤波器并选取带通滤波参数为2．5～8．0d的做法是可取的。 相似文献
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本文用带通时间滤波器，对北半球500hPa高度距平（从1951年1月—1986年12月共432个连续月）的每个格点的时间序列进行滤波计算，初步结果如下:1．北半球500 hPa普遍存在3—5年周期，该周期的相对方差都在30%以上。35°N以南相对方差可达50%以上，在太平洋、大西洋、欧亚低纬地区最大相对方差高于70%。2．3—5年周期的水平结构要比Wallace的遥相关型更具有波列结构，通过波列的射线路径可以把能量从低纬度频散到高纬度。3．从分析1982/1983 El Nino年个例可以看到，赤道东太平洋海水异常增暖对大气的影响，除了一般公认的通过PNA型影响北美外，可能还存在另一条路径。 相似文献
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利用1980-2018年ERA-5全球再分析资料，对汉江流域汉中地区典型暴雨发生前纬向风场变化及天气尺度瞬变波活动(Eliassen-Palm通量特征)进行分析。结果表明：瞬变波EP通量特征分析为汉江流域暴雨潜势预报提供一个有利的参考指标；暴雨发生前，33°N附近200hPa附近有纬向风减速中心，对应200hPa为EP通量辐散区，这种垂直分布模型是暴雨前期有利形势，随着纬向风减速趋势加强，EP通量辐散区扩展并加强，有利于暴雨的发生；7月较之8月，暴雨强度更强、暴雨范围更广、纬向风变化更明显、200hPa以上EP通量辐散更强。若简单地将盛夏暴雨整体进行研究，会影响对不同月份瞬变波活动及大气环流变化趋势的诊断，造成诊断偏差且难以准确反映瞬变波与暴雨的联系。因此在讨论盛夏季天气尺度瞬变波与对流层环流的相互作用时，应针对不同月份分开进行讨论。 相似文献
4.
本文采用Plumb三维波活动通量和局地Eliassen-Palm通量诊断方法,利用欧洲中期天气预报中心的逐日再分析资料ERA-Interim,分析了超强厄尔尼诺背景下2016年1月下旬中国南方超级寒潮的动力学机制：瞬变波对大气长波异常的调制。前期2015年12月的北大西洋海表热通量正异常,有助于后期大西洋阻塞形势的维持。大气长波能量沿大圆路径从大西洋阻高经乌拉尔地区向东亚中低纬度传播并在此辐合,导致了乌拉尔阻高和华北横槽的经向结构,更多强冷空气聚集在异常偏南的纬向槽线附近。寒潮爆发前夕,2支瞬变波列活跃在亚欧大陆。北支瞬变波列调制了北方的大气长波,使横槽转竖;南支瞬变波列协同调控了南方的大气长波,使南支印缅槽减弱;两者共同作用,促使冷平流大举南下,直达华南沿海,南方寒潮发生。 相似文献
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利用1980—2015年ERA-5全球再分析资料,对汉中地区典型暴雨发生前纬向风场变化及天气尺度瞬变波活动(Eliassen-Palm通量特征)进行分析。结果表明:瞬变波Eliassen-Palm(EP)通量特征分析为汉江流域暴雨潜势预报提供一个有利的参考指标;暴雨发生前,33°N附近200 h Pa有纬向风减速中心,对应200 hPa为EP通量辐散区,这种垂直分布模型是暴雨前期的有利形势,随着纬向风减速趋势加快,EP通量辐散区扩展并加强,有利于暴雨的发生;与8月相比,7月暴雨强度更强,暴雨范围更广,纬向风变化更明显,200 hPa的EP通量辐散更强。若简单地将盛夏暴雨整体进行研究,会影响对不同月份瞬变波活动及大气环流变化趋势的诊断,造成诊断偏差且难以准确反映瞬变波与暴雨的联系。因此在讨论盛夏季天气尺度瞬变波与对流层环流的相互作用时,应按月份讨论。 相似文献
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选择Batterworth带通滤波器,根据天气预报实践经验,研究极涡、乌拉尔山高压脊、东亚大槽所在区域内大气低频波的振荡。得出:①上述区域内大气低频波存在30—50天的周期振荡,且自南向北或自北向南传播。②黄河上游丰水年和枯水年前期,大气低频波振荡特征有明显差异,有不同的振荡周期,不同的强度变化,其活动时段也不相同。根据上述信息,试作黄河上游丰水年及枯水年的长期预报,收到一定的效果。 相似文献
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利用1980—2018年ERA-Interim全球再分析资料,对汉江上游汉中地区暴雨过程纬向风场及瞬变波活动Eliassen-Palm(下简称EP)通量特征进行诊断分析。结果表明:(1)尝试将瞬变波EP通量特征分析应用到汉江流域典型暴雨过程动力特征研究中,天气尺度瞬变波EP通量的辐散可以表征天气尺度扰动的强迫作用,根据热成风原理,角动量和热量的沉积耗散会进一步影响纬向环流的变化。大气中高层瞬变波活动特征可作为提前量反映汉江流域暴雨的发生。(2)暴雨发生前,30°N附近200 hPa有纬向风减速中心,对应200 hPa为EP通量辐散区,EP通量辐散区扩展加强有利于暴雨的发生,这种大气波动的垂直分布特征及其变化对暴雨发生有指示意义。 相似文献
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瞬变波活动与江淮地区夏季旱涝的关系 总被引：3，自引：0，他引：3
利用1951-2000年中国160站逐月降水量资料划分了江淮地区夏季旱涝年。通过对旱涝年500hPa高度距平场的合成分析发现：多雨年鄂霍茨克海阻塞高压稳定维持，少雨年鄂霍茨克海附近的高压脊减弱。为了了解江淮地区旱涝年500hPa中高纬环流形势异常的原因，计算了Eliassen-Palm通量，结果表明多雨年瞬变波对平均气流的强迫作用使经、纬向风异常分布有利于鄂霍茨克海阻塞形势的维持，冷空气向南输送增强，江淮地区降水偏多；少雨年瞬变波对平均气流的强迫作用使鄂霍茨克海高压脊减弱，冷空气向南输送减弱，江淮地区降水偏少。 相似文献
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采用1948-2005年NCEP/NCAR全球气温和随机序列分别构建气温关联矩阵和随机关联矩阵并进行比较,发现气温关联矩阵既存在关联"噪声",又存在真实关联;格点气温序列之间既存在临近格点间的短程关联,又存在如厄尔尼诺、三大洋暖池等区域格点间的远程关联.不同时间尺度,这两种关联的表现各有差异,1-10天等小尺度情况下,格点间的关联以短程关联为主;15天及以上尺度短程关联比例显著下降,长程关联有所上升.对关联矩阵和随机关联矩阵求解本征值和本征矢量发现,格点气温序列之间的关联信息主要包含在几个较大本征值所对应的本征矢量中,且格点气温序列在这些本征矢量上的投影能够在一定程度上体现全球气温变化的整体特征.此外,格点气温序列的关联性在时间和空间上均存在显著的变异性,主要表现为1950-1956年、1972-1977年和1996-2000年3个时段相对较高,而1978-1982年和1991-1996年则均值相对较低,存在显著的准10-20年周期振荡;关联系数的空间分布在上述两类尺度下均表现为沿纬向呈准带状分布,但1天尺度的纬向平均具有较好的对称性,由于海陆差异的原因,15天尺度的纬向对称性相对较差,而15天尺度的经向平均具有一定的准对称性. 相似文献
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大气动力学中三种Rossby波作用通量的特征差异和适用性比较 总被引：1，自引：0，他引：1
大气动力学诊断Rossby波的传播时,通常用波作用通量来表示。常用的三种波作用通量分别为Plumb波作用通量,T-N波作用通量和局地E-P通量。本文详细讨论了这三种方法的特征差异,并结合2016年1月的一次寒潮事件,比较了三种方法在该事件中的适用性。结果表明:1)Plumb波作用通量的纬向分量较大而经向分量较小,适用于振幅较小的纬向均匀的西风带Rossby长波的诊断。2)T-N波作用通量是对Plumb波作用通量的改进,经向分量得以增强,能更好地描述纬向非均匀气流中的较大振幅的西风带Rossby长波扰动。T-N波作用通量计算时,背景场取多年平均的当月气候场较合适,能更好地反映当前季节内的Rossby波传播异常。3)局地E-P通量可以诊断一段时间内天气尺度瞬变波对背景场(定常波)总的调控作用,但无法直接反映Rossby长波的逐时演变(T-N波或Plumb波作用通量则可以)。 相似文献
12.
Summary Lower tropospheric (1000–500) hPa kinetic energy (KE), temporal variations of KE and nonlinear KE transfer of rotational and divergent flows and energy conversion between them, partitioning further into stationary and transient components in the Fourier spectral domain and the mechanism for the evolution of significant transient waves for the month July 1979 in the latitudinal belt 10° S–30° N are studied.Divergent zonal and eddy KE show their maxima at the lowest level 1000 hPa. Lower tropospheric monsoon motion provides a non-divergent level close to 850 hPa. The daily flow patterns bear little resemblence to the climatology over tropics at 500 hPa. Although the transient mode of synoptic scale waves is stronger than that of planetary scale waves they are comparable. Analysis of energetics over global tropics can get signature of transient activities embedded in the large scale system. Summer momentum flux in the lower troposphere is essentially associated with stationary planetary and transient synoptic scale waves. Waves 1, 3 and 6 are the most preferred transient waves. Divergent to rotational KE conversion is the most dominating mechanism for the maintenance of planetary and synoptic scale waves. All categories of waves contribute towards the maintenance of zonal flows. The primary source of energy for transient synoptic scale waves is the transient divergent rotational KE transfer whereas the interaction between zonal stationary and transient wave is likely to be secondary source. Transient KE and all transient interactions, stationary KE and all stationary interactions are found to be strongest at 500 hPa and 850 hPa respectively. Growth and decay of transient waves 1 and 3 are mainly controlled by divergent-rotational KE conversions whereas those of transient wave 6 are controlled by KE transfer due to zonal-wave interaction.With 13 Figures 相似文献
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突发性暴雨中尺度分离对比分析 总被引：8，自引：5，他引：8
应用3种不同的中尺度分离方法对陕西中南部一次突发性暴雨资料进行中尺度分离，结果表明：3种方法都能从高空常规测站资料中分离出200km以上的中尺度系统，选择滤波方法对低层中尺度系统分离效果较好，站点滤波方法简单易行，中层分离效果较佳，9点滤波方法中低层均适用，所滤得的中尺度辐合系统处于暴雨区上游。 相似文献
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David J. Karoly 《Dynamics of Atmospheres and Oceans》1983,7(2):111-125
The ideas of ray tracing from geometrical optics and wave propagation in a slowly varying medium are applied to Rossby waves propagating in a barotropic atmosphere.The propagation of low-frequency Rossby waves in a zonally symmetric basic state is compared with that for stationary waves presented by Hoskins and Karoly (1981). These ideas are then used to study the propagation of Rossby waves in a basic state with zonally varying middle latitude or low latitude jets. Conditions which allow cross-equatorial wave propagation are presented. For a zonally varying middle latitude jet, there is weak wave convergence in regions of decreasing jet speed, However, this is not sufficient to explain the enhanced wave amplitude found in numerical-model experiments using a zonally varying basic state. 相似文献
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提取准双周和准一月低频振荡的Lanczos滤波器及其应用 总被引：3，自引：1，他引：2
根据青藏高原大气热源季内振荡分析的实际需要,设计了适于提取准双周（10～20d）、准一月（20～40d）振荡的Lanczos滤波器（L.f.）。通过与Butterworth滤波器（B.f.）滤波效果的定量分析,确定了准双周、准一月L.f.窗宽参数l的临界值l0分别为24、46;当l≥l0时,L.f.滤波器性能全面优于B.f.。选用拉萨附近格点（90°E,30°N）的1950—2006年整层大气热源资料做了应用试验,结果表明,由l=121的L.f.得到的拉萨夏季准双周、准一月振荡分量质量可靠,可用于青藏高原大气热源季内振荡强度的年际差异和季内过程分析。 相似文献
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在大多数数值模式中,为了消除小尺度（波长接近两倍网格距）的波动,必须使用数值耗散或滤波技术。然而,很少有人意识到,常规的耗散或滤波方案自身会引入噪声。例如,大部分滤波器在对梯度变化剧烈或存在陡峭坡度的气象场进行滤波时会遇到困难,即在其结果中不可避免地出现无意义的高频数值振荡（上冲和下冲）。特别是当耗散或滤波应用于有限区域模式时,错误的边值效应往往会严重破坏模式解。本分析了常用的耗散或滤波方法的优缺点,提出了一种新型的单调性数位滤波器。它可以防止在物理场出现不连续或接近不连续时由于计算激波和吉布斯振荡引起的上冲和下冲现象,与此同时仍能保持滤波的高选择特性。此外,新滤波器还采用了隐式计算方案,因而能够轻而易举地解决有限区域模式中的边界退化问题。 相似文献
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本文用地气耦合非定常距平模式对1980～1982年及1986～1988年共6年的个例进行了距平场的季（3～6月）预报试验。通过两种方法,一是在时间积分过程中改变时间过滤公式中的过滤系数β（分别取为0.05和0.1）;二是对初始场进行滤波和不滤波的比较试验来考察高频扰动及非行星波对距平场月、季预报的影响。试验表明,行星波和大气长波对距平场的月和季演变有不同的作用。长波对月以内的过程作用较大,滤掉长波使预报效果变差。而长波对季以上过程的作用较小,甚至有某种干扰性的“噪声”作用,滤掉长波使季预报的效果得到改进。 相似文献
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季节内振荡研究中两种数字滤波器的性能对比 总被引：7，自引：2，他引：7
就长序列资料的MJO滤波，分析了Lanczos滤波器与Butterworth滤波器的滤波性能，结果表明：1)在滤波器参数n足够大时，Lanczos滤波器对MJO信息的滤出和对非MJO信息盼抑制均优于Butterworth滤波器；2)在分辨率为△=1d、MJO为30～60d定义下，Lanczos滤波器参数的阈值n1=69d，当n≥n1时，可以保证Lanczos滤波器优越性成立。 相似文献