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冬季大气遥相关和海温关键区的复杂网络性质
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014
  • 页码:426-434
  • 分类:P434.4[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]扬州大学物理科学与技术学院,扬州225002, [2]国家气候中心气候研究开放实验室,北京100081, [3]国家气象信息中心资料服务室,北京100081
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB955903)和国家自然科学基金(批准号:41205040,41105055)资助的课题.
  • 相关项目:基于气候复杂网络的中国东部极端降水与夏季雨带分布研究
中文摘要:

基于大气遥相关指数和海表温度关键区,以各关键区高度场平均值和海表温度关键区平均值之间的相关系数作为连边条件,建立体现大气遥相关和海表温度关键区相互作用的关联网络,进而给出了大气和海洋关键区相互作用的空间图像.同时基于网络的结构特征量,研究了该网络的基本性质,给出了关键区中的网络关键节点,并分析了关键节点对网络性质的影响.研究结果表明:大气遥相关和海温关键区关联网络具有一定的小世界性质,即网络具有小的平均路径长度和较大的集群系数;网络的平均路径长度在阈值为0.1—0.4时系统基本保持稳定,即网络的性质保持不变,进而证明了以信度为0.01下的相关系数0.19作为连边阈值的有效性.对于网络中的单个节点网络特征分析发现,东亚-太平洋遥相关l区和2区以及太平洋-北美遥相关1区和4区在网络中具有较大的节点度,即大气中这4个区域在大气遥相关和海表温度关键区中作用较强;北太平洋涛动区域1,东亚-太平洋遥相关区域3的节点度则相对最小,即这个区域在大气遥相关和海表温度关键区相互作用中的影响较小.通过依次去除网络中度大的节点进一步证明了网络具有一定的鲁棒性.该研究对于重点把握遥相关和海温的一些重要区域具有一定指示意义,也从另一角度提供了研究海气相互作用新:方法.

英文摘要:

Based on the index of atmospheric teleconnection and the key areas of the sea, taking the relationship between the average of the height fields of the key areas and the average of the key areas of SST as boundary condition, the associated network that embodies the interaction between atmospheric teleconnection areas and the key areas of SST is constructed. Then the image of the interaction between atmospheric and ocean is given. Based on the structural characteristics of network, the basic nature of the network and the key nodes of the interaction network are studied and the influence of the key nodes on network is analysed. The Results show that the associated network belongs to the small world that has a smaller average path length and a lager clustering coefficient. Besides, the average path length has a stable value in the threshold less than 0.4. In other words, in this case the characteristics of network remain unchanged, and then it is proved that using the correlation 0.19 as the condition of edge connection is effective. The single node characteristic is analysed in the network and the results show that the areas of the East Asia-Pacific 1 and 2 and the Pacific/North American pattern 1 and 4 have lager node degrees. That is to say, these four atmosphere regions have stronger effect than other regions in the atmosphere and sea, the North Pacific Oscillation 1 and the East Asia-Pacific 3 have low node degrees, so these two regions have low effects on the region interaction. In addition, it is proved that the network has certain robustness by removing nodes in turn. The study is of significance to grasp some important areas of the teleconnection and the sea, and also it provides a new method to study air-sea interaction.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876