EOF分解NH SLP前两个模态归因及解释

Jillou娄

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？

Aires

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

Jillou娄

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。

Aires

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。

尽头的尽头

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

Aires

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。。。

尽头的尽头

Aires 发表于 2015-10-23 10:43
佩佩别闹。。。

我说的实话啊

Aires

尽头的尽头 发表于 2015-10-23 10:51
我说的实话啊

游子

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。

Jillou娄

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。

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