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大气变率
- Fang&Yang, 2016, Structure and dynamics of decadal anomalies in the wintertime midlatitude North Pacific ocean–atmosphere system
- Liu et al, 2020, Seasonal evolution of the intraseasonal variability of China summer precipitation
Fang&Yang, 2016, Structure and dynamics of decadal anomalies in the wintertime midlatitude North Pacific ocean–atmosphere system
自20世纪90年代中期以来，一系列观测研究发现了大气和海洋中纬度年代际变率的存在，例如北太平洋 Pacific Decadal Oscillation (PDO)，北大西洋 North Atlantic Oscillation (NAO)。冬季，大气和海洋的年代际变率的时空模态的相关非常好。在年代际尺度上，与大尺度SST异常有关的大气环流异常在垂直方向呈现出准正压结构，在冷水上有低压，暖水上空对应高压。这种年代际变率对大尺度气候异常有重要影响，尤其是东亚。因此，年代际气候变率机制成为气候动力学研究的焦点。
中纬度上层海洋的典型时间尺度长达10年，因此一般认为中纬度的海气相互作用是年代际气候变化的可能来源。在上一个年代际中，一系列观测、理论分析和GCM模拟都表明：热带外SST不仅受大尺度大气环流的影响，同时也会对其有反馈影响。大气对中纬度海洋的影响已被广泛研究。普遍认为中纬度海温异常主要是由大气通过海气热通量及上层洋流响应导致的。气候的年代际变率受海洋上层缓慢调整过程影响，而该调整过程主要由大气强迫驱动。这些调整过程包含海洋涡旋、下沉、海洋Rossby波传播。然而，中纬度海洋如何影响大气依然是一个未解之谜。大气对海温异常的响应在不同的简单或复杂模式中都不太一样。有些响应是正压的，在暖洋面上是高压（同观测），或是低压，另外也有一些斜压响应。Frankignoul(1985)认为这些模式差异或许可以归因于由SSTA引起的大气加热和冷却异常的不同分布。Peng等人(1997)和Peng and Whitaker(1999)前人认为大气对中纬度SSTA的响应非常依赖于模式对气候平均态及瞬变涡旋反馈的精确模拟。因此理解中纬度海洋影响大气的机制，尤其是理解瞬变涡旋的作用依然是一个未解之题。
中纬度大气有很强的斜压性和内部变率，伴随急流和风暴轴的瞬变涡旋（TE）发展强烈。天气尺度TE可以在大气中输送热量和动量，进而重新分配热量和动量。此外，风暴轴区域和强TE活动与中纬度海洋锋区域很好耦合。近几年，用高分辨率卫星的观测研究与用高分辨率GCM的数值研究都表明与中纬度海洋锋有关的SSTA可以影响除边界层外的时间平均的大气环流。因此，TE不仅在驱动和维持中纬度大气环流中起到重要作用，也在中纬度海洋热力状况影响大气中扮演主要的动力过程。
该研究旨在研究中纬度海气相互作用在北太平洋冬季年代际变率中的作用。焦点聚焦于与中纬度SSTA有关的海洋锋变化如何通过热力和动力强迫（包括直接的非绝热强迫，间接的TE强迫）影响大气。不同大气强迫对大气环流响应结构的形成的相对贡献也进行了定量分析。提出了中纬度地区海洋-大气不稳定相互作用的假说。该假说强调了由海洋锋变化引起的异常大气TE强迫的作用。
文章结构安排如下。第二部分介绍了使用的数据。第三部分研究了冬季中纬度北太平洋年代际变率的典型结构及其空间配置。第四、五部分分别研究了大气对海洋的强迫过程以及大气对海洋的响应过程。第六部分提出了一个可能的不稳定海气相互作用机制来解释北太平洋中纬度观测到的年代际异常
Liu et al, 2020, Seasonal evolution of the intraseasonal variability of China summer precipitation
季节内变率ISV是次季节气候预报的主要来源。最近，美国西部降水和气温的次季节预报的提升可能是由于加入了季节循环的影响，表明考虑ISV季节循环的信息有利于次季节预报的提升。因此，该文研究了区域ISV是否具有显著的季节演变。
作为拥有世界上最多人口的国家，中国受到最强夏季风系统之一的影响。季风变率对其气候和天气，例如洪水、干旱、及其他极端气候、生活环境有重要影响。研究中国夏季降水ISV对次季节预报和水资源安全减灾具有重要意义。
位于热带和中纬度之间，中国的ISV同时受到热带和热带外环流异常的影响，例如热带北半球季节内振荡、准双周振荡、中纬度波列。
长江中下游的降水存在显著的准双周和21-30天振荡。前者主要由上层向东南移动的中纬度波列引起，而后者则主要与中底层纬向移动的西太副高振荡有关。长江流域的大量极端天气事件都是由该区域的ISV引起。在北半球夏季季节内振荡的第二模态的湿位相期间，长江流域和华南地区极端降水概率增加40%。长江流域7月8月55%的热浪事件与中纬度和热带波列引起的底层反气旋异常有关。
中国东南地区降水在12-30天周期上有显著振荡，该振荡在6月时的振幅最大。中国东南地区ISV的湿位相由副热带底层WNP反气旋异常及中国东北地区高层反气旋异常引起。在北半球季节内振荡第一模态的湿位相中，中国东南地区极端降水概率增加35-45%。
TP区域夏季降水也主要由准双周振荡控制，该振荡与源于夏季AO的东南向传播的非定常波列、西北/向北传播的底层热带波列有关。这些关于中国夏季降水ISV的研究都关注于有不同主导模态的不同区域。目前还不清楚整个中国夏季降水的主要ISV模态。
东亚夏季风通常表现为明显的逐步向北和东北移动，有两次向北的突然跳跃和三个静止周期，分别是5月初到中旬的华南雨季（夏季前期）、5月下到7月中在长江流域和日本的梅雨期、7月下到8月初的华北降水。EASM的北进常被认为与气候态季节内振荡的位相转变联系。
由于EASM的北进，有必要研究中国夏季降水ISV的季节演变。Yang et al.(2014)蒋东亚12-20天变率空间分布和传播路径在夏季前期和后期的变化归因于气候态的突变，包括西风急流、南亚高压和西太副高的北进。Wang et al.(2015)发现中国南海的准双周振荡在夏季前期源于日本东部，夏季后期源于菲律宾东部。对于整个中国夏季降水ISV的主要模态，尚不清楚其是否存在显著的季节变化，如果存在，其潜在的机制是什么。
该文研究了中国夏季降水ISV的季节演变及其潜在机制，也将关注季节演变不同阶段的潜在可预测性来源。研究发现：存在两个共同的ISV模态：中国东南地区一致的模态，中国东南沿海和长江中下游的偶极子模态。这三个模态在演变的三个阶段都有出现，只是夏季前期和后期的主要周期是8-15天，梅雨期间是8-25天。这两个模态在夏季前期向南传播，与另外两个阶段的模态独立。
在夏季前期，这两个模态只与中纬度波列有联系，由于此时弱的西北太平洋季风槽，它们在热带无前期信号。相反，在梅雨期和夏季后期，当西北太平洋季风槽变强后，热带有前期信号。在夏季后期，由于西风急流远离中国东南地区，中纬度波列的作用减弱。中国夏季降水ISV的季节选好有利于提高次季节预报系统。
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西藏高原对东亚大气环流及中国天气影响的主要结论
摘录自 http://www.iap.cas.cn/kycg/cgjs/200906/t20090624_1814962.html ，撰写于2009-06-24。因结论较多，故基于其原文内容进行整理归纳（其中很多结论至今仍在研究中，感觉很具有前瞻性）
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急流变率
Wu et al., 2017, Wintertime Middle East Substropical Westerly Jet Stream Interannual Variation Characteristics and Its Possible Physical Factors
副热带西风急流是中纬度地区在对流层上层和平流层下层围绕平行线旋转的狭长的强风带，其风速超过30m/s，有强水平和垂直切变。根据观测，在200hPa高度，北半球冬季有三个副热带急流中心，分别位于阿拉伯半岛、日本海东南部、美国东岸。其中，位于东半球的亚非副热带急流在西非形成，经过阿拉伯半岛、南亚、东亚，直到太平洋北部。如今，很多研究亚非副热带急流的文章都主要关注于东亚急流，很少研究中东急流MEJ。
已有一些工作研究了MEJ的季节和年际变化。Ni等人发现MEJ在冬季更强且更南，表明MEJ有显著的季节变化特征。其季节变化与500-200hPa南北温度差异有较好的吻合。在年际尺度上，MEJ有三个主要的EOF模态，伴随位于急流底部、中部、上部的西风异常。yang等人强调了MEJ强度及其西北-东南移动的年际变化与AO/NAO/ENSO密切联系。此外，很多学者发现地表强迫在MEJ的变化中起到重要作用。观测和模拟结果都表明北大西洋的SSTA可以影响MEJ强度。此外，大气环流模式表明，TP异常增暖和中亚异常冷却可以增强中纬度温度梯度，进而增强MEJ强度。
位于亚非副热带急流入口区的MEJ是影响北半球中纬度气候的重要环流系统，与中国气候密切联系。2008年1月，过去50年最严重的强降雪发生在中国南部。长期低温和冰冻灾害对通讯交通系统、电网和农作物造成严重危害。异常MEJ是造成该自然灾害的因子之一。2008年1月，MEJ增强并向东南移动，使南支槽增强，从而增强向中国南部的水汽输送，带来严重的雪灾。Mao等人发现冬季AO正位相可以增强MEJ和南支槽，从而导致中国中南部有更多极端降水。MEJ异常变化不仅会导致中国的极端天气事件，也与中国的气候异常密切联系。Zhang等人表明MEJ强度和中国南方降水存在正相关。Ni等人发现当冬季MEJ增强时，中国南方降水显著增多，长江上游（尤其是中国西南地区）温度显著下降，中国东北地区温度上升。此外，有研究表明，冬季MEJ和中国西南地区的冰冻程度有密切联系。
高层西风急流也是波导。一方面，它是斜压波导，使瞬变波沿急流传播；另一方面，它是连接大西洋-欧洲上空大气环流异常和东亚气候变化的桥梁。NAO和AO的信号通过亚非副热带急流波导传播到东亚和太平洋。作为波导，西风急流是中纬度波流相互作用的重要介质，使得上游信号可以以西风急流上定常波的形式传播到下游。当2008年的雨雪冰冻灾害在中国发生时，沿着西风急流传播的准定常波动非常显著。Song等人发现NAO可以通过沿亚非急流传播的准定常Rossby波来影响南支槽，从而造成中国西南地区2009/2010的严重干旱。Li and Sun发现来自地中海东部的冷空气入侵可以产生向东传播的Rossby波，进而造成中国南方的冬季强降水。很明显，作为亚非急流的一个重要组成部分，MEJ将上游NAO和下游东亚急流联系了起来。MEJ的变化可以显著影响亚非急流上准定常Rossby波的传播。
MEJ异常对中国气候变化有重要影响。因此，进一步研究MEJ的变化特征对全面理解大气环流、提高冬季短期气候预测是有利的。目前，对MEJ变化的特征和机制的认识还很有限，迫切需要深入研究。
该文剩余部分组织如下。第二部分介绍数据，第三部分呈现MEJ的气候态特征。第四部分分析了冬季MEJ的时空变化特征。第五部分分析了MEJ和大气环流的关系。第六部分研究了影响MEJ年际变率的可能物理因子。第七部分是总结。
研究结果表明：
- MEJ的南北位移及其强度有明显的年际变化，并与ENSO和中高纬度大气环流密切联系。
- 亚洲急流对与ENSO有关的热带对流强迫的纬向对称响应能造成MEJ轴的偏移，AO能引起中西部MEJ轴的偏移，二者共同引起东西不同位相的MEJ轴偏移。
- 对与ENSO有关的热带对流强迫的纬向非对称响应能在地中海对流层高层引起一个异常气旋。该异常气旋能激发一个沿亚非急流传播的纬向波列，从而使中西MEJ轴偏移。
- 在2和3的共同作用下，东西同相的MEJ轴偏移出现。最后，AO能影响MEJ轴强度，而东大西洋遥相关能影响中西MEJ强度。
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急流动力学
Lorenz and Hartmann, 2001, Eddy–Zonal Flow Feedback in the Southern Hemisphere
纬向平均大气的变化一直以来都是一个研究热点。最近，因为有了更可靠的数据，大家开始研究南半球纬向平均大气的变率。由于南半球强的纬向对称性，纬向平均状态的变率能代表整体变率的大部分。纬向平均风年际变率的主要模态是一个相当正压结构，代表纬向平均中纬度急流（平均位置位于50S）的南北移动。这个变率模态非常稳健，也出现在逐日、10天低频滤波、逐月、季节平均中。这个变率模态的时间尺度非常长，大部分的变率周期长于1个月。纬向指数是用于衡量该模态强度的，环流的两个极端状态叫指数状态，当急流向极便宜时，称为高指数。
该纬向指数与等压面上位势高度变率主分量在本质上是同一个现象。南半球高纬度模态是显著的纬向对称，代表极区和中纬度大气质量的波动，而这一定伴随着中纬度风的偏移。最近，Gong and Wang (1999)和Thompson and Wallace (2000)发现这个南半球环状模与北半球海平面气压变率主模态间存在显著相似性。
在很多准地转原始方程的简单模式（无地形和年循环）中也存在该纬向指数。有气候态强迫的较为真实的GCM可以模拟出南北半球环状模变率的观测结构和振幅。产生纬向指数的模式外部强迫独立于时间，因此在模式中发现的这些变率应该与大气内部动力过程有关。关于引起该变率的机制，尤其是涡旋（纬向非对称运动）的作用，最近存在一些争议。众所周知，涡旋可以引起纬向平均风的变化。争议点在于纬向平均环流的变化对涡旋动量通量有什么影响，即是否存在波流反馈。
多种观测研究表明波流反馈能增加纬向指数的低频变化及其持续性。最近，Feldstein and Lee (1998)质疑整体涡旋强迫在大气纬向指数变化中的重要性，尽管他们已经找到证据表明高频涡旋可以延长纬向平均风异常的消散。他们还发现涡旋整体效应的变化受低频和交叉频率涡旋的贡献，但这些涡旋并不会增加纬向指数的持续性。相反，Feldstein (1998)表明涡旋动量通量能导致纬向平均风异常向极移动。
在该文中，作者使用动量收支诊断表明整体涡旋动量通量对纬向风异常的响应。该文也发展了一个方法来量化这种响应对纬向风异常变率和持续性的影响。随后，利用该方法论证了波流反馈在选择中纬度变率主模态中的重要作用。该文以数据和分析方法的简要介绍（第二部分）开始，随后简短描述了年平均纬向风（第三部分）。第四部分讨论了纬向平均风EOF主模态，诊断了它对涡旋动量通量的影响。第五部分，利用一个波流反馈的简单模式来估计该反馈对纬向风变率的影响。第六部分描述了波流反馈的动力机制。第七部分，将上述分析应用于EOF第二模态，进而讨论波流反馈在挑选次级变率模态中的作用。
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不同尺度涡旋相互作用
Jiang et al.,2013, Local kinetic energy budget of high-frequency and intermediate-frequency eddies: winter climatology and interannual variability
能量是我们理解大气环流的重要成分。自Lorenz 1955年的工作后，很多研究开始关注于平均流和不同时空频率涡旋间大气不同形式能量间相互作用的强度和方向。这些研究揭示了大气能量在全球、整体意义上的转换和循环，并采取了类似于最初用于构建Lorenz能量循环的方法。另一方面，局部能量学则强调能量转换的空间结构。 Mak and Cai(1989)和Cai and Mak(1990)利用局部能量学来理解正压急流的模态和非模态不稳定，描绘两层通道模式中区域锋生的动力特性。Orlanski and Katzfey (1991)利用局地能量的概念来解释南半球气旋的生命史，强调了非地转位势通量散度在气旋发展过程中的重要性。Deng and Mak (2005, 2006)和Mak and Deng (2007)采用局地能量学的方法来量化正压调节在北太平洋风暴轴冬季抑制现象中的作用。
从广义上讲，不同尺度扰动之间的相互作用以及能量交换决定了大气内部变化的主要特征以及从天气尺度到季节尺度的相关气候现象。时间尺度超过一周的漩涡的动力学意义早就被认识到了，他们一般被称为“中间频率瞬变涡旋，intermediate-frequency (IF) eddies”，常表现为阻塞、持续的异常、特定的遥相关模态，与天气尺度涡旋活动耦合。Namias(1947)首次尝试在一次阻塞事件中确认天气尺度涡旋的作用。最近的很多研究都进一步表明阻塞事件的爆发和维持与高频涡旋和大尺度低频涡旋间的非线性相互作用有关。然而，在气候模型中实现对阻塞事件的可靠模拟仍是一项具有挑战性的任务。尽管大部分的困难都是因为模式分辨率的限制，在模拟阻塞事件时，大多数的偏差可能是由于对各种非线性过程(包括尺度相互作用)的不满意表述造成的
天气尺度涡旋和中间频率涡旋间的相互作用及其相关的非线性能量转换是局部能量学中重要的组成部分。Mak(1991) 将局部能量分析应用于阻塞事件，证明了“天气尺度涡旋变形”机制对阻塞的发展特别重要。Sheng and Derome (1991)计算了季节平均流、短于10天的快速瞬变涡旋、长于10天的瞬变涡旋间有效位能和动能的转换，发现长周期的瞬变涡旋主要通过斜压和非线性转换来维持。最近，Deng and Jiang (2011) 分析了天气尺度和低频涡旋的局地EKE收支，来理解冬季北太平洋风暴轴和热带季节内变率的相互作用。利用相同的方法，Hsu et al.(2010)探究了热带季节内振荡对西太平洋EKE收支的影响。
Deng and Jiang (2011)推导了一种新形式的天气尺度涡旋动能方程，在该方程中，由雷诺应力导致的能量转换被分解成波流相互作用和不同尺度涡旋相互作用导致的能量生成。考虑到中间频率涡旋对热带外气候变率的影响以及他们与高频涡旋的密切关系，该文希望能进一步探索跨频率涡旋相互作用对局地气候态EKE能量收支的影响。此外，该研究也希望用该方法来评估气候模式对中间频率涡旋（例如阻塞）的模拟情况，以确定误差来源。具体目标罗列如下：
- 构造高频和中间频率eddy局地气候态动能收支
- 理解不同能量转换项的区域变化
- 定量冬季局地能量转换项的年际变化，理解能量转换对热带SST强迫的响应。
主要结论：
- 高频EKE的主要来源是对流层中低层的斜压转换。正压转换会削弱高频EKE，对冬季急流北支有正贡献。
- 高频和中间频率涡旋的相互作用是高频EKE的汇，中间频率EKE的源，尤其在大洋东岸，从而证实了高频涡旋对中间频率波动发展的影响
- EKE收支方程中的各项均存在很强的年际变率。在EINino年，高频EKE在北太平洋呈现偶极子异常，在北大西洋呈现三级子异常。斜压转换是引起该变化的主要原因，但正压转换、高低频相互作用及能量通量的作用也不可忽视。
- 在EINino年，中间频率涡旋在北太平洋减少、北大西洋增强，这主要是因为斜压转换以及由于北太平洋IF和LF、北大西洋HF和IF、IF和LF的相互作用控制的EKE转换。
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Xshell的terminal修改
Terminal Size
最近用Xshell远程linux服务器时，发现使用screen命令后会改变terminal窗口大小，令人感觉很不爽。之前使用putty时就没有遇到这种情况，于是上网搜解决方案，希望terminal窗口大小不会随screen的使用而改变。
linux禁止screen打开会话时改变窗口大小 搜到了这个和我问题接近的答案，但依然无法解决我的问题。于是开始自己摸索。
通过如下菜单项进行配置
File -> Properties -> Terminal -> Advanced -> Miscellaneous -> 勾选 Disable terminal size change upon requestTerminal Type
在探索过程中还发现Xshell可以修改 Terminal Type，可以有的选项：xterm Linux vt100 vt102 vt220 vt320 ansi scoansi
连接Linux服务器的终端仿真软件的termianl type详解
不同的 termnial type 相当于不同的协议，主要控制 color ， tab ， keycode 这些的东西。
其中最常用也是我目前在用的是Xterm，据说它是 X Window System 自带的 termnial ，支持最广。一般来说设置 terminal type 没什么卵用。毕竟我们不是从上古控制台时代过来的人。
如果选用linux的终端类型的话，使用vi，screen等命令查看后再关闭，所有信息都依然会保留在终端界面上，会使得终端界面上的内容很多，因此感觉不太好用。
复制粘贴快捷键设置
Xshell中复制粘贴文本时需要右键选择复制，再右键选择粘贴，有点麻烦。想到Putty可以选中即复制，右键即粘贴，不知道Xshell可不可以也设置成这样。上网一搜，发现有很多人都写了这个教程，例如这个 https://www.cnblogs.com/flyxuxi/p/11676083.html
但这些教程针对的Xshell大都都是中文版本的，键盘和鼠标的设置窗口很容易找到，但我的是英文版本，找了半天才找到。方法如下：
鼠标在Xshell空白界面处右键调出菜单栏，选“Options”，即出现有 “Keyboard and Mouse”的界面，然后选中以下地方，即可实现快速复制粘贴。
