시간평균과 동서평균된 평균 자오면 순환

시간평균과
동서평균

1. 시간평균과
고정순환
2. 동서평균과
자오면
순환
3. 시간평균과
동서평균된
평균
자오면
순환

1.시간평균과
고정순환
(시간
평균
)

A에서
시간평균을
제거한
것

 

편차의
시간
평균

시간평균기간내에서일정한값을가지지않고변하는경우시간평균기간내에서상수인경우

A′
: 일시파
(transient wave) ,
일시적
시간
에디
(transient eddy)

시간평균된
양
: 고정순환
혹은
정체순환
(stationary circulation)


플럭스
형태
-대기의
순환은
대기에서의
수송현상

AB : A-scalar quantity, T, q, p, u, v
B-transport quantity, u, v, w


2. 동서평균과
자오면
순환
A *: 동서평균에
대한
에디로
공간에디
(spatial eddy) 혹은
동서
아노말리
(zonal eddy, zonal anomaly)


수송형태로
표기

 

동서평균순환항
+ 에디순환항


3. 시간평균과
동서평균된
평균자오면
순환
1) 공간-시간평균
동서평균을
취하면

 

이제
동서평균된
수송항에
시간평균을
취하면

 


이므로이므로
(a)는
고정셀수송
(standing cell transport)
(b)는
일시셀수송
(transient cell transport)
(c) 는
공간에디수송
(space eddy transport)

시간
상관
관계와
관련된
공분산과

공간상관관계와관련된공분산

2)시간-공간평균
두
항의
곱을
시간평균

 

이를
동서평균
취하면

 

이므로


(d) 고정에디수송(standing eddy transport)
(e) 일시에디수송
(transient eddy transport)

6. 고정순환과
평균
자오면
순환
1. 고정순환의
분석
2. 평균
자오면
순환의
분석
3. 고정순환과
평균
자오면
순환의
분석을
통하여
이들의
특성
이해

1. 고정순환의
분석
* 동서방향
바람장의
시간평균의
상층과
하층
순환의
비교
* 상층
: 준지균적, 제트기류
특성
* 하층
: 고기압
중심에서는
시계방향
,
저기압
중심에서는
반시계방향

200hPa 고도에서의
등고도선
(z_200 = 11784gpm 이
제거됨
)과
바람벡터의
전구
시간
평균
수평장
(1963-1973 년간
평균
)

(a) 연평균

DJF

JJA

 

바람벡터
바의
크기는

5 m/s


DJF

지표
1000hPa 등고선
(z_1000 = 113gpm 이
제거됨)과
바람벡터

JJA

바람벡터
바의
크기는

2 m/s


2. 평균
자오면
순환의
분석
* 시간평균
-동서평균의
단면도
분석
* 동서
방향
바람장에서
바람의
연직방향
증가와
기온의
남북
경도는
온도풍
관계
만족
* 남반구는
북반구
바람장에
비하여
더
수평적으로
연직
-단면
변화에
서도
더
지속적
-z 좌표계와
P좌표계에서
온도풍
관계

 


평균
자오면
순환을
나타내기
위하여
..

연직-위도의
단면도를
유선함수로
표현

남북방향바람과연직속도의함수로나타내면

일반화된
좌표계와
속도

 


발산과
와도

 


(a) 연평균
(b) DJF
(c) JJA
유선함수의
시간
-동서평균
(평균
자오면
순환
)
오른쪽은
전지구
평균에
대한
연직
프로파일


고정순환과
평균
자오면
순환의
분석을
통하여
이들의
특성을
이해

* 질량연속방정식으로부터
남북방향바람과
연직속도
의
관측치를
이용하여
유선함수
계산
* 적도의
해들리셀
, 중위도의
페렐셀
, 극지역의
극셀
표현
( 해들리셀은
열적
직접세포
,페렐셀은
열적
간접세포
)
* 겨울반구에
더
강한
해들리셀과
페렐셀