更新时间:2023-12-14 16:33
槽线(trough line)是指低压槽中等压(高)线气旋性曲率最大而具有最低气压(或位势高度)各点的连线。
槽线是低压槽内气流水平辐合最强的地区。通常在槽线附近的天气变化比较明显,如西风带中,槽线前部常吹偏南风,有上升运动,水汽丰沛可形成云和降水。槽线后部多吹偏北风,有下沉运动,天气常晴朗少云。
槽线的这种特征使它在天气预报中占据着非常重要的位置,极大得影响了天气预报员的预报趋势,是预报中成云致雨的重要依据之一。
西风带中,各种槽线分布的型式及其移动情况场不相同。在低压南侧与经线接近平行的槽线,称为竖槽槽线,它们常向东移动;低压西侧与纬圈接近平行的槽线,称横槽槽线,常向东南方移动;在低压北侧或高压后部自南向北伸的槽线,称倒槽槽线(如西南倒槽)东移缓慢甚或西移。
在东风带中,还有自东向西自动的南北向的东风波槽线。
在气象领域内,槽线的人工识别己经发展到了很成熟的阶段,天气预报员对于槽线的肉眼分析识别早已轻车熟路。但影响槽线识别的因素很多,若完全采用人工分析提取,分析结果往往会同实际有所偏差,其中包含了诸多主观和客观的不确定性,并且人工识别需要的时间开销很大,在气象资料采集如此短时间、高密度的今天,人工识别显然不利于实时资料的快速处理。
槽线自动识别是天气图自动化分析的重要内容。目前,槽线自动识别主要通过计算曲率的方法实现,即针对一定高度上的等压线,通过计算曲率得到曲率局部最大点作为槽点,再依据特定的规则将槽点连接构成槽线。
上述方法尽管能完成槽线主要趋势的分析,但仍然存在着一些缺陷,主要表现在两个方面:
一是通过曲率计算求得曲率局部最大点的方法计算复杂,容易产生局部最优解,从而影响槽线的识别;
二是槽点追踪算法通常将几何距离作为唯一判断标准,得到的槽线识别结果不能较好地反应槽点趋势。
代曦等基于Douglas-Peucker算法的槽线自动识别方法。方法首先由气压场数据提取等压线,然后通过DP算法提取等压线的特征点作为候选槽点,再依据等压线拓扑关系链接候选槽点形成候选曲线,最后对候选曲线进行槽脊线区分得到分析结果。
颜长建等在梯度方向算法基础上进一步探索,直接利用格点数据进行槽线分析,避免了对等值线追踪的复杂过程。