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nao计算了北大西洋涛动指数从海平面压力基于提出的定义Hurrell 1995。实际上NAO指数相当于北极涛动以及北环形模式。更多信息见介绍在NCAR环形模式由大卫·汤普森。
内容
语法
idx = nao (slpA slpB t)
描述
idx = nao (slp40 slp65 t)计算两个时间序列的北大西洋涛动指数的海平面压力两个车站(A和B)和相应的时间t。,站(亚速尔群岛或里斯本或直布罗陀)通常是南车站B(冰岛)。
例子
在这里,我们将重新创建图4从琼斯等人。1997年的经典文章,扩展使用早期工具向北大西洋涛动压力观测从直布罗陀和冰岛西南部(琼斯等人。,1997年),它描绘了月度NAO指数。这个数据集构建Hurrell 1995纸上和车站的数据可以被发现https://crudata.uea.ac.uk/cru/data/nao/index.htm。我们使用的数据集从1865年1月,12月,2017年。
加载数据
我们可以加载数据包含zonal-mean SLP在40年代和65年代从观察从1957年1月到2018年12月计算。
负载nao_slp_data.mat
情节压力数据
的nao_slp_data.mat文件包含每月平均海平面气压数据从1865年到2018年冰岛直布罗陀(A)和(B)。见上找到,您可以获得这个数据集。我们将使用这里的压力数据计算NAO:
图绘制(t, slpA);持有在情节(t, slpB)轴紧传奇(“SLP在直布罗陀”,二在西南,冰岛的)
计算出NAO指数
的nao函数可实现每个时间序列相对于完整基线数据集和差异的两个压力异常收益率NAO指数时间序列。我们将计算NAO,然后顺利用12个月移动平均滤波)(请参见下面的说明:
%计算NAO指数:nao_idx = nao (slpA slpB t);%应用moving-mean过滤器:nao_idx_f = movmean (nao_idx 12);图绘制(t nao_idx_f“k”,“线宽”(1)ylim 3 [3])%设置垂直限制线(0,“k -”)%画水平线集(gca),“xaxislocation”,“高级”)%匹配琼斯1997年
以上,内置的Matlab函数movmean被用来计算12个月移动平均,和水平虚线画线与马歇尔的图7。
注意在过滤
图4的标题琼斯et al ., 1997年表明,12个月的高斯滤波器被用于绘制之前平稳时间序列。高斯滤波器是一种移动平均滤波器,它是加权,这样值附近的边缘移动窗口的平均贡献不多。高斯滤波器的加权窗口需要高斯曲线的形状,与一个普通的移动平均滤波器的加权窗口实际上是一个矩形中所有值的贡献同样的平均水平。
不幸的是,琼斯等人的描述有些模糊,“12个月的高斯滤波器”,因为目前还不清楚这是否意味着总高斯窗口的宽度,或1-sigma宽度,或1-sigma宽度的两倍,或者完全不同的东西。你如何定义的宽度应该小道,无限距离逐渐缩小为零?有时人们讨论高斯过滤器2 *π*σ,因为距离的权重因子等于exp(-0.5),但目前还不清楚如果琼斯等人。
我们没有一个明确的答案的确切宽度高斯窗口,或它的确切形状;然而,在这种特殊情况下,滤波器设计的细节很可能并不重要。我们使用一个简单的移动平均线之上,还有一块看起来差不多如图4的琼斯et al。它告诉我们,虽然就好了如果我们能复制的方法琼斯等人,他们的方法和解释通常足以复制他们的研究成果。
引用
Hurrell, J.W.,1995: Decadal Trends in the North Atlantic Oscillation: Regional Temperatures and Precipitation.科学269卷,pp.676 - 679doi: 10.1126 / science.269.5224.676
琼斯,p . d . et al ., 1997:北大西洋扩展使用早期仪器压力振荡观察从直布罗陀和冰岛西南部。Int。j . Climatol。17:1433 - 1450。https://doi.org/10.1002/ (SICI) 1097 - 0088(19971115)十七13 % 3 c1433:: AID-JOC203 % 3 e3.0.co; 2 p
作者信息
的nao功能和支持文档写的金宝appKaustubh Thirumalai气候数据为Matlab工具箱,2019。