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槽線
鎖定
槽線(trough line)是指低壓槽中等壓(高)線
氣旋性曲率最大而具有最低氣壓(或
位勢高度)各點的連線。
[1]
槽線是低壓槽內氣流水平輻合最強的地區。通常在槽線附近的天氣變化比較明顯,這種特徵使它在
天氣預報中佔據着非常重要的位置。槽線識別方法包括人工識別和自動識別。
- 中文名
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槽線
- 外文名
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trough line
- 學 科
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環境科學
- 特 點
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槽線附近的天氣變化比較明顯
- 識別方法
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人工識別、自動識別
- 類 別
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豎槽槽線、橫槽槽線等
槽線概念
槽線(trough line)是指低壓槽中等壓(高)線
氣旋性曲率最大而具有最低氣壓(或
位勢高度)各點的連線。
[1]
槽線特點
槽線是低壓槽內氣流水平輻合最強的地區。通常在槽線附近的天氣變化比較明顯,如
西風帶中,槽線前部常吹偏南風,有上升運動,水汽豐沛可形成
雲和
降水。槽線後部多吹偏北風,有下沉運動,天氣常晴朗少雲。
[1]
槽線的這種特徵使它在
天氣預報中佔據着非常重要的位置,極大得影響了天氣預報員的預報趨勢,是預報中成雲致雨的重要依據之一。
[2]
槽線類別
西風帶中,各種槽線分佈的型式及其移動情況場不相同。在低壓南側與
經線接近平行的槽線,稱為豎槽槽線,它們常向東移動;低壓西側與緯圈接近平行的槽線,稱橫槽槽線,常向東南方移動;在低壓北側或高壓後部自南向北伸的槽線,稱
倒槽槽線(如西南倒槽)東移緩慢甚或西移。
[1]
在東風帶中,還有自東向西自動的南北向的
東風波槽線。
槽線識別方法
在
氣象領域內,槽線的人工識別己經發展到了很成熟的階段,天氣預報員對於槽線的肉眼分析識別早已輕車熟路。但影響槽線識別的因素很多,若完全採用人工分析提取,分析結果往往會同實際有所偏差,其中包含了諸多主觀和客觀的不確定性,並且人工識別需要的時間開銷很大,在氣象資料採集如此短時間、高密度的今天,人工識別顯然不利於實時資料的快速處理。
[2]
槽線自動識別是天氣圖自動化分析的重要內容。目前,槽線自動識別主要通過計算
曲率的方法實現,即針對一定高度上的
等壓線,通過計算曲率得到曲率局部最大點作為槽點,再依據特定的規則將槽點連接構成槽線。
上述方法儘管能完成槽線主要趨勢的分析,但仍然存在着一些缺陷,主要表現在兩個方面:
一是通過曲率計算求得曲率局部最大點的方法計算複雜,容易產生局部最優解,從而影響槽線的識別;
二是槽點追蹤算法通常將幾何距離作為唯一判斷標準,得到的槽線識別結果不能較好地反應槽點趨勢。
[3]
代曦等基於Douglas-Peucker算法的槽線自動識別方法。方法首先由氣壓場數據提取等壓線,然後通過DP算法提取等壓線的特徵點作為候選
槽點,再依據等壓線
拓撲關係鏈接候選槽點形成候選曲線,最後對候選曲線進行槽
脊線區分得到分析結果。
[3]
顏長建等在梯度方向算法基礎上進一步探索,直接利用格點數據進行槽線分析,避免了對等值線追蹤的複雜過程。
[4]
- 參考資料
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1.
《大氣科學辭典》編委會.大氣科學辭典.北京:氣象出版社,1994
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2.
牟麗雅. 基於蟻羣系統理論的槽線識別研究與應用[D]. 武漢理工大學, 2010.
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3.
代曦, 李騫, 顧大權. 基於DP算法的槽線自動判識[J]. 氣象科技, 2016, 44(1):36-40.
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4.
顏長建, 胡文東, 張春梅,等. 基於梯度的500hPa槽線天氣系統自動分析方法[J]. 應用氣象學報, 2016(6):741-749.