सिग्मा समन्वय प्रणाली

सिग्मा-समन्वय प्रतिनिधित्व के साथ भूभाग पर वायुमंडल का एक क्रॉस-सेक्शन दिखाया गया है। मेसोस्केल मौसम विज्ञान मॉडल यहां दिखाए गए प्रतिनिधित्व के समान प्रतिनिधित्व का उपयोग करके वायुमंडल को लंबवत रूप से विभाजित करते हैं।

सिग्मा समन्वय प्रणाली एक सामान्य समन्वय प्रणाली है जिसका उपयोग समुद्र विज्ञान, मौसम विज्ञान और अन्य क्षेत्रों के लिए कम्प्यूटेशनल मॉडल में किया जाता है जहां द्रव गतिशीलता प्रासंगिक है। इस समन्वय प्रणाली को अपना नाम स्वतंत्र चर से प्राप्त होता है $\sigma$ एक गैर-आयामीकरण दबाव स्तर का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग किया जाता है।

सिग्मा समन्वय प्रणाली का उपयोग करने वाले मॉडल में प्रिंसटन महासागर मॉडल (पीओएम) शामिल है, क्षेत्रीय शेल्फ समुद्रों के लिए युग्मित हाइड्रोडायनामिकल पारिस्थितिक मॉडल (COHERENS)[1], ECMWF एकीकृत पूर्वानुमान प्रणाली, और विभिन्न अन्य संख्यात्मक मौसम पूर्वानुमान मॉडल।

विवरण

ऊंचाई पर दबाव $p$ सतह के दबाव से बढ़ाया जा सकता है $p_{0}$, या कम अक्सर परिभाषित डोमेन के शीर्ष पर दबाव के साथ $p_{T}$. स्केल संदर्भ पर सिग्मा मान परिभाषा 1 के अनुसार है: यानी, यदि सतह-स्केल किया गया है, $\sigma _{0}=1$.

सिग्मा समन्वय प्रणाली में, यदि सिग्मा स्केल को समान रूप से विभाजित किया जाता है, तो सतह पर प्रत्येक बिंदु पर, उस बिंदु के ऊपर प्रत्येक क्षैतिज परत की सिग्मा के संदर्भ में समान मोटाई होती है, हालांकि मीटर के संदर्भ में प्रत्येक अगली समान सिग्मा-मोटाई वाली परत पिछली की तुलना में अधिक मोटी होती है। प्रत्येक परत की सिग्मा-मोटाई सतह की ऊंचाई के साथ कम हो जाती है, कुल ऊर्ध्वाधर सीमा कम होने पर सिग्मा-स्तर एक साथ संकुचित हो जाते हैं (मीटर के संदर्भ में)।

सिग्मा समन्वय प्रणाली सिग्मा-सतहों को मॉडल इलाके का अनुसरण करने की अनुमति देती है; जहां भूभाग तीव्र ढलान वाला है, वहां सिग्मा सतहें भी तीव्र ढलान वाली हैं। यह तापमान जैसे निरंतर क्षेत्रों को मॉडल में सबसे निचली परतों पर विशेष रूप से आसानी से प्रदर्शित करने की अनुमति देता है। इसके अलावा, वायुमंडल के भीतर घनत्व की घातीय क्षय प्रकृति के साथ, सिग्मा निर्देशांक सतह के निकट एक बड़ा ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन (मीटर के संदर्भ में) प्रदान करते हैं। समन्वित सतहों की ढलान वाली प्रकृति के कारण दबाव प्रवणता बल के अतिरिक्त प्रक्षेप की आवश्यकता होती है, और इलाके की चिकनाई अक्सर इसे भूमि की वास्तविक सीमाओं से परे विस्तारित करने का कारण बन सकती है।

सिग्मा समन्वय संकर

हाइब्रिड सिग्मा-दबाव

कुछ वायुमंडलीय मॉडल एक हाइब्रिड सिग्मा-दबाव समन्वय योजना का उपयोग करते हैं, जो तल पर (निम्नलिखित भू-भाग) सिग्मा-संप्रदाय परतों को ऊपर की ओर विकट:आइसोबैरिक (दबाव-संप्रदायित) परतों के साथ जोड़ते हैं। आइसोबैरिक ऊपरी परतें आम तौर पर अधिक संख्यात्मक रूप से ट्रैक्टेबल (चपटी होने के कारण) होती हैं, और विशेष रूप से विकिरण हस्तांतरण गणना (डेटा आत्मसात्करण सैटेलाइट तापमान माप के लिए महत्वपूर्ण) के लिए अधिक ट्रैक्टेबल होती हैं। कुछ मॉडल (उदाहरण के लिए, 2009 एनएएम) में नीचे एक शुद्ध सिग्मा डोमेन और एक निश्चित संक्रमण स्तर होता है, जिसके ऊपर सभी परतें बिल्कुल आइसोबैरिक होती हैं। अन्य मॉडल (उदाहरण के लिए, जीएफएस) धीरे-धीरे सिग्मा से आइसोबैरिक में परिवर्तित होते हैं।

हाइब्रिड सिग्मा-घनत्व

कुछ समुद्र विज्ञान मॉडल निर्देशांक का उपयोग करते हैं जो उथले तटीय शेल्फ क्षेत्रों में घनत्व (आइसोपाइक्निक) से सिग्मा निर्देशांक में समान रूप से परिवर्तित होते हैं।