计算由Takaya和Nakamura导出的TN波活动通量(JAS,2001)。
tnflux的Python项目详细描述
T-N波活动通量
用于计算由Takaya and Nakamura (JAS,2001)
派生的T-N Wave-Activity Flux
的Python脚本。在
简介
Takaya和Nakamura概括了垂直波活动通量(Plumb,1985),以便适用于叠加在纬向变化的基流上的小振幅准地转(QG)扰动,无论是静止的还是迁移的,并引入了T-N Wave-Activity Flux
(简称TN01)。在
TN01在气候监测和诊断方面具有很大的优势。在
TN01 with improved meridional component based on Plumb Wave-Activity Flux is appropriate for analyzing Rossby waves in the zonally asymmetric westerly. And it reflect the evolution of long-waves which the E-P Flux can't. (Shi Chunhua,2017)
配方
这些Python脚本使用球坐标下的TN01诊断公式,这是Takaya 2001年发表的论文中的Eq.38:
在水平方向上计算时,将公式38中的前两项考虑在内。 假设波是静止的,那么等式38中的Cu为零。 因此,水平T-N波活动通量公式可得出如下公式:
编程
我们将Kazuaki Nishii编写的GRADS脚本修改为Python3版本
(http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/nishii/programs/index.html)
- Python版本
- Python3
- 计算
- numpy公司
所有计算都基于numpy
数组,这是非常有效的。
公式中的偏微分项用中心差分法中的numpy.gradient
计算。在
水平
数据与处理
水平TN01计算需要以下数据:
- 风
U_c
和{}的气候学平均背景和位势{ }。在 - 分析期的位势
phi
。在
位势异常将用于计算准地转(QG)假设中的扰动流函数psi_p
:
psi_p
=(pi
-pi_c
)/f
f
是科里奥利参数:f
=2*omega*sin(lat
)
输入数据是位势,不是位势高度!!!
NCEP/NCAR(NCEP1)的再分析是位势高度,位势高度乘以重力g
得到位势。在
输出
px
表示经度方向py
表示纬度方向
可靠性
输出图形示例(来自ECMWF ERA-Interim
的数据)
结果与JMA-TCC的波活动通量图(JRA-55)一致。
(http://ds.data.jma.go.jp/tcc/tcc/products/clisys/figures/db_hist_pen_tcc.html)
以及东京大学Kazuaki Nishii的项目。
(http://www.atmos.rcast.u-tokyo.ac.jp/nishii/programs/index.html)
作者
赖生:laish12@lzu.edu.cn。 你也可以访问他的网站了解更多细节:http://500hpa.cn/pyinmet/tnflux/
- 项目
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