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量化理想化 GCM 与再分析资料中环状模的涡旋-急流反馈强度

流体动力学 2017-01-05 v1 大气与海洋物理

摘要

利用一个将纬向平均温度和纬向风的时间倾向与其异常及外部强迫联系起来的线性响应函数(LRF),精确量化了理想化 GCM 中与环状模相关的涡旋-急流反馈强度。遵循一个简单的反馈模型,结果证实了环状模动力学中存在正的涡旋-急流反馈,在理想化 GCM 中反馈强度为 0.137 day1^{-1}。将早期研究提出的用于量化反馈强度的统计方法与 LRF 的结果进行了评估。论证了与平均态无关的涡旋强迫因其准振荡性质而降低了这些统计方法的准确性。提出了一种新方法,将反馈强度近似为低通滤波后的涡旋强迫对低通滤波后的环状模指数的回归系数,当使用超过 200 天的时间尺度进行低通滤波时,该值收敛于 LRF 产生的值。将新的低通滤波方法应用于再分析资料,发现南半球环状模的反馈强度为 0.121 day1^{-1},这是对先前估计的改进。本工作还通过展示周期小于 2 天的中尺度波对环状模动力学的重要贡献,强调了在分析中使用次日数据的重要性,这一点在大多数先前研究中未被充分认识。本研究提供了一个在模型和再分析资料中量化涡旋-急流反馈强度的框架。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.04130,
  title  = {Quantifying the eddy-jet feedback strength of the annular mode in an idealized GCM and reanalysis data},
  author = {Ding Ma and Pedram Hassanzadeh and Zhiming Kuang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.04130},
  year   = {2017}
}

备注

revision submitted to the Journal of the Atmospheric Sciences