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1.
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
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天气尺度瞬变波滤波方案比较分析 总被引：7，自引：0，他引：7
利用观测资料，分别使用Batterworth带通滤波器和31点低通滤波器滤出天气尺度瞬变波，计算其方差分布后进行分析。结果表明，31点低通滤波器的滤波效果优于Batterworth带通滤波器，并且在厄尔尼诺年和反厄尔尼诺年效果更为显著。此外，在分别使用两种滤波器的情况下进一步分析、比较对时间序列直接滤波和剔除纬向平均的时间序列再滤波的结果，发现纬向对称部分的瞬变扰动对瞬变波的影响非常小，几乎可以忽略不计。 相似文献
3.
1前言由于大气运动的多尺度特征，因而我们可以利用尺度分离技术将我们所关心的波动从其它波动中分离出来。暴雨、强对流等剧烈天气与中小尺度系统有密切关系，因此我们利用中尺度带通滤波器从常规资料中分析出中小尺度天气系统，进而分析其分布特征及活动情况。滤波器可以看成是一个吸能器，它能有效地吸收某些波长的波动能量，却几乎不吸收其它波长的波动能量。对于某一谐波分量，滤波后的波振辐A′与未经滤波的波振幅A之比即R（k）＝A′／A，称为响应函数，它是一个与波数有关的函数。一个优良的滤波器应当使被保留波动的响应函数R趋… 相似文献
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Ｂａｒｎｅｓ权重法在进行网格点插值的同时，通过选择适当的滤波参数ｃ、ｇ滤去资料中短波噪音，使分析结果平稳光滑；另外可通过它构成一带通滤波器，根据实际需要分离出影响天气过程的各种尺度。本文给出Ｂａｒｎｅｓ权重法作滤波插值及带通滤波的详细步骤，并以１９８６．９．７．０８时７００ｈＰａ风场为例作了实例分析，可以看出客观分析结果与实况相符合，经带通滤波后次天气尺度（波长５００～１５００ｋｍ）表现更加明显，而这种次天气尺度波动正是夏季影响我区暴雨主要天气系统。 相似文献
5.
YANG Dong-Xia 《大气和海洋科学快报》2016,(4):235-245
风暴轴作为中纬度天气尺度瞬变涡动最强烈的区域,在中纬度天气和气候系统中扮演着至关重要的角色。本文通过Butterworth带通滤波、EOF分析及合成分析等气象统计方法,探究了1951–2010年北太平洋深冬(1月份)风暴轴的年代际变化及可能影响机制。根据Mann-Kendall突变检验结果,风暴轴在1982/1983左右有明显的年代际突变,突变前后EOF分布基本类似。P1时期(1955–1982年),热带西太平洋强烈且持续的ENSO信号通过西风急流来影响风暴轴,即在厄尔尼诺年间,风暴轴中心强度明显增强且向赤道方向移动,拉尼娜年恰好相反。P2时期(1983–2010年),位于风暴轴入口处的中纬度海洋锋区,由于其南北两侧感热通量的不同,引起局地近地层斜压增长,风暴轴强度增强。 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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基于1971—2016年NCEP/NCAR(美国环境预报中心和国家大气研究中心)的逐日再分析资料及NCPC(美国国家海洋和大气管理局气候预报中心)的海温、大气环流及海洋指数等资料通过多尺度能量分析(MS-EVA)等方法,把冬季北半球风暴轴看做一整体,分析了风暴轴区域多尺度的能量变化特征及其可能机制。主要结论概括如下:(1)多年气候平均状态下,风暴轴的动能来源主要表现为在风暴轴中上游先由低频尺度向天气尺度输送有效位能,随后在风暴轴主体区再由天气尺度有效位能转换为天气尺度动能,其中风暴轴西端可直接由低频尺度向天气尺度输送动能。(2)北半球三大风暴轴联合EOF结果表明:第一模态下,主要体现了北西伯利亚风暴轴与北太平洋风暴轴强度的减弱(增强),同时伴随着北大西洋风暴轴位置北抬(南压);第二模态下,主要体现了北西伯利亚风暴轴强度减弱(增强),同时北太平洋风暴轴位置北抬(南压)中东部强度增强(减弱),而北大西洋风暴轴位置南压(北抬)。(3)回归分析表明:北半球风暴轴异常在不同模态下与低频尺度环流联系密切。低频尺度波动可通过海温及西风急流等异常变化先影响风暴轴区域多尺度间的能量转换,进而影响风暴轴整体的异常变化。 相似文献
8.
冬季北大西洋风暴轴的东西变化及其能量诊断 总被引：6，自引：4，他引：2
利用NCEP/NCAR再分析资料,定义一个风暴轴经度指数,基于这个指数做合成分析,对冬季北大西洋风暴轴63 a(1948-2010年)的东西变化特征及其能量平衡差异进行了诊断。主要结论如下:(1)北大西洋风暴轴存在明显地东扩和西退。当风暴轴向东扩展时,天气尺度瞬变波可以向下游发展至乌拉尔山以东的亚洲上空;风暴轴西退时,天气尺度瞬变波活动范围向西收缩到15°W以西的大洋上空。(2)能量诊断表明,当风暴轴向东扩展时,涡动动能在高纬度的大西洋东部及西欧上空明显增强。在0°以西的区域,涡动动能的增强主要归因于能量斜压转换过程的增强;而在0°以东区域,涡动动能的增强可能与涡动非地转位势通量引起的"下游发展效应"增强有关。风暴轴向西收缩时,变化相反。 相似文献
9.
北太平洋风暴轴的气候特征及其变化的初步研究 总被引：7，自引：7，他引：7
本文使用ECMWF再分析网格点资料(ERA-40),分析了不同季节和不同高度层上北太平洋风暴轴(天气尺度瞬变扰动活动)的气候特征及其时间演变规律。分析表明,气候平均而言,北太平洋风暴轴冬季强且偏西南,夏季弱且偏东北。在近45 a里,冬季及夏季风暴轴在整个对流层、尤其是对流层中上层具有整体一致的年际和年代际变化特征。在各个高度层上冬季风暴轴于1985年前后一致性地发生了由弱至强的年代际跃变;夏季风暴轴发生年代际由弱至强跃变的时间在各个高度层上略有不同,对流层中高层的跃变时间与北太平洋大气海洋系统1970年代的跃变时间一致。在冬季风暴轴活动偏强年里,中纬度天气尺度瞬变扰动增强的同时,位置也有所北抬,反之亦然。夏季风暴轴活动偏强(弱)年则主要表现为瞬变扰动在气候平均位置上的增强(减弱)。 相似文献
10.
选用1961~2011年中国南方地区降水、气温和ERA-Interim再分析资料,采用旋转EOF方法,对发生低温雨雪的台站进行分析,发现南方地区的低温雨雪天气可大致划分为4个区域。筛选出1月4个典型低温多雨雪年和高温少雨雪年,将高度场进行滤波,滤出2.5~6天的天气尺度瞬变波动部分来研究我国南方地区持续性低温雨雪天气与天气尺度瞬变扰动的关系。发现大西洋上空强天气尺度瞬变扰动在欧亚大陆以波列的形势向下游传播,在频发年,瞬变扰动的强度较少发年强,且较少发年有更多的扰动波列东传;波动能量的向东频散为下游的槽脊活动提供了源源不断的能量,有利南方地区大气斜压不稳定维持和持续低温雨雪天气的维持。 相似文献
11.
利用美国NCEP/NCAR再分析资料和中国国家气候中心北半球极涡强度指数资料,采用相关和合成分析等方法,初步分析了北半球极涡强度对北太平洋风暴轴的影响及其可能机制。研究发现,北半球极涡与北太平洋风暴轴之间有同步的强弱变化特征,在北半球极涡强度的高(低)值年,一般对应着风暴轴强度的增强(减弱),风暴轴区域扰动动能的加大(减弱),天气尺度涡动向极和向上的热量以及西风动量输送的显著增强(减弱)。进一步分析表明,极涡的异常变化可以通过改变欧亚大陆及其下游北太平洋上空的高度场,进而改变东亚西风急流的强度以及风暴轴上游的斜压性,从而对风暴轴产生影响。 相似文献
12.
2004年台风“艾利”与“米雷”路径异常变化分析 总被引：9，自引：1，他引：8
2004年西北太平洋上生成的台风"艾利"和"米雷"开始都是向西北方向移动,当快要进入东海时两个台风的路径均发生变化,"艾利"转向西南方向,形成倒抛物线形的路径,而"米雷"突然向东北方向转折。通过对这两个台风的不同时间尺度环境场及其与台风相互作用的分析表明,对于西南转向的"艾利",副热带高压(副高)西伸明显,台风位于副高的南侧,天气尺度风场对副高低频分量的涡度平流,使得台风西北侧出现负涡度,同时由于罗斯贝波能量频散,台风东南侧出现负涡度,与负涡度相联系的天气尺度异常环流导致台风西北侧和东南侧的天气尺度引导气流的作用相互抵消,台风主要在低频环流引导下向西南方向移动;对于突然向东北转向的"米雷",副高位置偏东,转向时刻只有东南侧增强的天气尺度西南风,天气尺度引导气流导致台风向东北转折。 相似文献
13.
冬季北太平洋风暴轴指数的评估及其改进 总被引：19，自引：6，他引：13
首先对风暴轴的定义及其强度和位置表征方法进行了归纳总结, 然后利用1958～2001年44年冬季ERA40位势高度场资料重新评估了几种不同的风暴轴特征指数, 分析得到: 这些不同的定义方法在表征风暴轴强度变化方面具有一致性, 但在描述风暴轴的位置变动方面有较大差异。根据冬季北太平洋风暴轴主体的强度和位置变化特征, 提出了一组更为恰当的动态定量的表征方法, 即取北太平洋及其周边区域 (30°N～60°N, 120°E～120°W) 冬季500 hPa位势高度天气尺度滤波方差大于20 dagpm2的所有格点滤波方差的平均值, 以及满足上述条件所有格点的经度平均和纬度平均分别作为冬季北太平洋风暴轴的强度指数 (NII)、经度指数 (NXI) 和纬度指数 (NYI)。通过比较分析, 证明了新定义的指数更能反映风暴轴实际的变动特征。继而利用新指数分析了冬季北太平洋风暴轴的强度和位置的长期变化, 得到以下结论:44年中, 冬季北太平洋风暴轴的强度微弱增加, 且在1970年代中期以前北太平洋风暴轴的强度和位置的年代际变化关系复杂; 1970年代中期以后北太平洋风暴轴的强度和位置的年代际变化具有准协同一致性, 表现为偏弱期位置偏西偏南, 偏强期位置偏东偏北。而且, 这种长期变化与太平洋海气系统成员的低频变化有相关性, 其变化成因是复杂的。 相似文献
14.
最强中心出现在160°W以东地区的北太平洋风暴轴定义为东部型风暴轴,针对这种短期气候异常现象,利用大气环流模式CAM 3.0对其可能的外部强迫机制进行探究,主要关注赤道中东部和黑潮海区正、负海温异常的影响。结果表明:赤道海区负海温异常对风暴轴东部型的出现有重要意义,当该海区海温为负(正)异常且黑潮海区海温正(负)异常时,风暴轴表现为东(西)部型。风暴轴在中、东太平洋地区低层斜压性的增强,是太平洋风暴轴中、东端天气尺度涡动活动增强的主要原因。当出现东部型时,北太平洋东部区域急流强度增强,涡动斜压增长偏强,涡动的热量和动量输送加强,风暴轴和急流的反馈也加强;反之亦然。冬季赤道海区引起的大气响应范围较广,而黑潮海区的影响较为局地,尤其是黑潮海区的负异常主要影响风暴轴入口区域,表现为关于海温异常强迫的符号非对称性。 相似文献
15.
It has long been known that incipient tropical cyclones (TCs) always occur in
synoptic-scale disturbances or tropical cyclogenesis precursors, and the disturbances can
intensify only within a limited area during tropical cyclogenesis. An observational analysis
of five tropical cyclogenesis events over the western North Pacific during 11 August to 10
September 2004 is conducted to demonstrate the role of synoptic-scale disturbances in
establishing a limited area of low-deformation vorticity for tropical cyclogenesis.
The analysis of the five tropical cyclogenesis events shows that synoptic-scale tropical
cyclogenesis precursors provide a region of low-deformation vorticity, which is measured with
large positive values of the Okubo-Weiss (OW) parameter. The OW concentrated areas are within
the tropical cyclogenesis precursors with a radius of about 400-500 km and can be found as
early as 72 hours prior to the formation of the tropical depression. When the TCs reached the
tropical storm intensity, the concentrated OW is confined to an area of 200-300 radius and the
storm centers are coincident with the centers of the maximum OW. This study indicates that the
tropical cyclogenesis occurs in the low-deformation 18-72 hours prior to the formation of
tropical depressions, suggesting the importance of low-deformation vorticity in pre-existent
synoptic-scale disturbances. Although the Rossby radius of deformation is reduced in TC
genesis precedes, the reduction does not sufficiently make effective conversion of convective
heating into kinetic energy within the low-deformation area. Further analysis indicates that
the initial development of four of the five disturbances is coupled with the counterclockwise
circulation of the mixed Rossby-Gravity (MRG) wave. 相似文献
16.
The Kuroshio extension(KE)exhibits interdecadal variability,oscillating from a stable state to an unstable state.In this paper,ERA-Interim reanalysis data are used to discuss the possible reasons for the asymmetric response of the atmosphere to symmetric sea surface temperature anomaly(SSTA)during periods of differential KE states.The analysis has the following results:the SSTA presents a nearly symmetrical distribution with opposite signs during the KE stable and unstable periods.During the KE stable period,the storm track is located north of 40°N and is significantly enhanced in the northeast Pacific Ocean.The atmospheric response is similar to the West Pacific/North Pacific Oscillation teleconnection(WP/NPO like pattern)and presents a barotropic structure.The inversion results of the potential vorticity equation show that the feedback of transient eddy vorticity manifests a WP/NPO like pattern and presents a barotropic structure,which is the main reason for bringing about the response of the WP/NPO like pattern.The magnitude of the feedbacks of both diabatic heating and transient eddy heating is small,which can offset one another.During the KE unstable period,the main body of the storm track is located to the south of 40°N,and there is no significant response signal in the atmosphere,except near the west coast of North America.Compared with the KE stable period,the asymmetry of response of the transient eddy vorticity is the main reason for the asymmetric response of the atmosphere. 相似文献
17.
利用NCL滤波方法将NCEP提供的FNL风场资料分离出天气尺度,准双周振荡(QBWO,Quasi-Biweekly Oscillation)和热带季节内振荡(MJO,Madden-Julian Oscillation)环流场,研究不同时间尺度环流对台风"天鹅"(1515)突变路径的影响。台风路径的特征能够分3个阶段,其中第二阶段台风发生突然转折。第一阶段,天气尺度上台风东侧的反气旋和QBWO环流场中的波列共同引导台风向西偏北方向运动,而MJO环流场中的引导气流作用较小;第二阶段,天气尺度上台风东侧的反气旋和低频环流场中台风附近的气旋共同促进了"天鹅"近90°的突然转向,其中,高、低频分量分别促使台风突然向北、向东转向;第三阶段,天气尺度上的气旋与反气旋、QBWO环流场中的反气旋以及MJO环流场中的脊共同引导"天鹅"向东北方向运动,其中MJO环流场中气旋附近的偏东风促使"天鹅"向西运动,但由于它被天气尺度上强烈的偏西风所抵消,故"天鹅"仍向东运动。 相似文献