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EOF分解NH SLP前两个模态归因及解释

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新浪微博达人勋

发表于 2015-10-22 21:11:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
GrADS
系统平台: NCL Linux
问题截图:
问题概况: EOF分解SLP后的出图归因(影响因子)
我看过提问的智慧: 看过
自己思考时长(天): 10

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本帖最后由 Jillou娄 于 2015-10-22 22:37 编辑

1.png

图:EOF分解NH SLP前两个模态(左),以及它们的时间序列和SST的协方差


利用EOF分解年际北半球海平面气压场(SLP)【资料是CCSM4LM,这不是重点】左
然后将它们的时间序列和SST做协方差,右图

分析:

第一个模态根据经验像是ENSO,然后利用李建平老师定义NAM指数的方法(SLP(35N)-SLP(65N)定义了NAMI,EOF1和NAMI相关系数很高,然后我把NAMI和SST做了协方差,图也和右上的海温空间一致,说明第一个模态和NAM又有联系。暂时管他叫ENSO/NAM 模态


第二模态其实乍一看也像弱版的ENSO,但是矛盾在于,SLP前两个模态的空间分布基本反位相(左图),为何它们的时间序列和SST的协方差图(右图)却同位相,这样所说的影响因子就互相矛盾。


跪求大神根据经验帮忙看看两幅图,是不是解释的略显矛盾,或者由其他解释。以及你们的猜想

番外:

我利用EOF又分解500hPa位势高度场的前两个模态
然后我用500hPa-EOF1,500hPa-EOF2以及SLP-EOF1,SLP-EOF2构建了一个数组,进行因子分析,找到了一个Factor:
显示为:

500hPa-EOF1:-0.12
500hPa-EOF2: 0.998
SLP-EOF1: -0.41
SLP-EOF2: 0.823

从这个角度可否说明500hPa EOF2和SLP-EOF2可能share同一个公因子?也就是他们是一个影响因子?







密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2015-10-22 22:01:37 | 显示全部楼层
有几个问题:
(1)EOF之前是不是已经把SLP高通滤波了?
(2)第一模态是AO(NAM),这个问题应该不大。一个check的方法是可以用这个PC序列和NAM指数做相关看看是不是很高。建议做这两个SLP模态对SST的回归,看看第一模态回归的SST是不是ENSO。
(3)SLP年际变化的第二模态应该有人提过,可以查查文献看看。该模态的方差贡献有多大,可不可信?可以用点积看看你分出来的这两个模态是不是正交的?如果EOF结果没错,你也可以回归到SST场上看看和ENSO pattern有什么不同?最好给出EOF的方差贡献和它们的PC序列
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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2015-10-22 22:15:18 | 显示全部楼层
Aires 发表于 2015-10-22 22:01
有几个问题:
(1)EOF之前是不是已经把SLP高通滤波了?
(2)第一模态是AO(NAM),这个问题应该不大。 ...

哇,谢谢您的建议

1) SLP已经去掉了趋势
2) 第一模态目前归因是ENSO/NAM,毕竟他的时间序列和SST的方差场太像ENSO了。这个模态的时间序列和Li(2003) NAMI的相关为-0.8,非常高。针对您所说的“建议做这两个SLP模态对SST的回归,看看第一模态回归的SST是不是ENSO”,我不太明白目的是何?能否明晰。
3)两个模态的解释方差分别为32.8%,13.6%,两者做过North检验,相互正交。结果没错,只是难在分析,如何解释才能圆回来。
4)补充:如果认为EOF1是NAM,为何他的时间序列和SST的协方差这么大,而且很像ENSO。我该怎么进一步说明这个问题?

谢谢您详细的回复,受益匪浅。
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新浪微博达人勋

发表于 2015-10-23 00:11:58 | 显示全部楼层
Jillou娄 发表于 2015-10-22 22:15
哇,谢谢您的建议

1) SLP已经去掉了趋势

1)去掉trend是肯定的,我是说你是研究年际变化,所以逐月距平后高通了?
2)回归的意义代表场对这个序列的响应,而相关只是表示位相是否同步。既然你两个SST场都很像ENSO,但有可能第二模态的SST场只是像ENSO,而真正大气影响SST区域更显著的可能并不是热带东太平洋。
3)第二模态对应的SST场应该不是ENSO的,还是回归一下看看吧。
4)相关显著就说明第一模态和ENSO相关很高,它们之间可能存在联系。这个前人早就证实了。ENSO可以通过大气桥影响热带外的海洋。对于北太平洋,ENSO激发PNA波列,对应的SLP场是Aleutian low(AL),AO在北太平洋北部就是对应的AL,这些物理过程前人都研究过了。500hPa位势高度场的第一模就是PNA。
PS:SLP的第二模很可能是NPO pattern,你回归SST场看看pattern是什么。
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新浪微博达人勋

发表于 2015-10-23 10:38:37 | 显示全部楼层
Aires 发表于 2015-10-22 22:01
有几个问题:
(1)EOF之前是不是已经把SLP高通滤波了?
(2)第一模态是AO(NAM),这个问题应该不大。 ...

小A好棒,专业的回答
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2015-10-23 10:43:36 | 显示全部楼层
尽头的尽头 发表于 2015-10-23 10:38
小A好棒,专业的回答

佩佩别闹。。。
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新浪微博达人勋

发表于 2015-10-23 10:51:36 | 显示全部楼层
Aires 发表于 2015-10-23 10:43
佩佩别闹。。。

我说的实话啊
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新浪微博达人勋

发表于 2015-10-23 11:52:37 | 显示全部楼层
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新浪微博达人勋

发表于 2015-10-23 14:28:31 | 显示全部楼层
NAM是大气内部变率所致,跟ENSO关系不是很密切。目测图有很大问题
(1)是用异常场做的么?
(2)NAM表征中高纬度和极区气压(高度)的反相变化,最大的异常中心在极区和北大西洋,你的中心在北太平洋。What's wrong ?
(3)想找前兆信号,建议超前滞后SVD,不妨试试。
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2015-10-23 15:52:30 | 显示全部楼层
游子 发表于 2015-10-23 14:28
NAM是大气内部变率所致,跟ENSO关系不是很密切。目测图有很大问题
(1)是用异常场做的么?
(2)NAM表征 ...

我用的是年平均SLP据平场算的,您说得对,NAM是大气内部变率所致,跟ENSO没有太大关系,但有没有可能存在一个模态同时被几个影响因子影响,而我的第一模态是ENSO+NAM共同影响的给过。
因为我用Li Jianping (2003)的方法定义NAMI后,和SLP场和SST场做协方差,发现出图和帖子中的EOF1非常像。
2.png
也就是我有理由相信EOF1是NAM+ENSO,因为如你所言,当初我也认为EOF1不是典型的NAM,因为跷跷板的一边在北太,但是如果这个模态归因到NAM和ENSO一起影响这上面,是不是可以解释了。
超前之后SVD是个好想法,我试一下



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