सिग्मा समन्वय प्रणाली

सिग्मा-समन्वय प्रतिनिधित्व के साथ भूभाग पर वायुमंडल का एक क्रॉस-सेक्शन दिखाया गया है। मेसोस्केल मौसम विज्ञान प्रारूप 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 संगणनात्मक प्रारूप में किया जाता है जहां द्रव्यमान गतिविज्ञान संबंधी होता है। यह समन्वय प्रणाली को अपना नाम स्वतंत्र परिवर्तनीय चर $\sigma$ से प्राप्त होता है जो एक परतदार दबाव स्तर को प्रतिनिधित्व करने के लिए प्रयोग किया जाता है।

सिग्मा समन्वय प्रणाली का उपयोग करने वाले प्रारूप में प्रिंसटन महासागर प्रारूप (पीओएम), क्षेत्रीय शेल्फ समुद्रों के लिए युग्मित हाइड्रोडायनामिक पारिस्थितिक प्रारूप (कोहेरेन्स), ईसीएमडब्ल्यूएफ एकीकृत पूर्वानुमान प्रणाली, और विभिन्न अन्य संख्यात्मक मौसम पूर्वानुमान प्रारूप सम्मिलित हैं।

विवरण

एक ऊँचाई पर दबाव "$p$ " को सामान्यतः सतह का दबाव "$p_{0}$" के साथ परतदार बनाया जा सकता है या पुनः परिभाषित क्षेत्र के ऊपरी चर पर दबाव "$p_{T}$" के साथ भी बनाया जा सकता है। सिग्मा मान को परतदार बनाने के लिए, संकेतिक रूप से परिभाषित सूचक में उसका मूल्य 1 होता है: अर्थात, यदि सतह-परतदार है, तो $\sigma _{0}=1$ होता है।

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, यद्यपि 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, तथा कुल ऊर्ध्वाधर सीमा कम होने पर सिग्मा-स्तर एक साथ संकुचित हो जाती हैं।

सिग्मा संयोजन प्रणाली के अनुसार, सिग्मा-सतह का प्रारूप भू-भाग का अनुसरण करती हैं; जहां भू-भाग तेज़ी से ढलता है, वहां सिग्मा-सतह भी तेज़ी से ढलती हैं। इससे विशेष रूप से प्रारूप के सबसे निचले परतों पर तापमान जैसी लगातार क्षेत्रों को बड़ी सरलता से प्रतिनिधित्व की जा सकती है। इसके अतिरिक्त, वायुमंडल के भीतर घनत्व की घातीय क्षय प्रकृति के साथ, सिग्मा निर्देशांक सतह के निकट एक बड़ा ऊर्ध्वाधर प्रस्ताव प्रदान करते हैं। समन्वित सतहों की ढलान वाली प्रकृति के कारण दबाव प्रवणता बल के अतिरिक्त प्रक्षेप की आवश्यकता होती है, और भू-भाग का समतलीकरण प्रायः इसे भूमि की वास्तविक सीमाओं से परे विस्तारित करने का कारण बनती है।

सिग्मा समन्वय संकर

हाइब्रिड सिग्मा-दबाव

कुछ वायुमंडलीय प्रारूप 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 प्रारूप (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 प्रारूप (उदाहरण के लिए, जीएफएस) धीरे-धीरे सिग्मा से आइसोबैरिक में परिवर्तित होते हैं।

हाइब्रिड सिग्मा-घनत्व

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