槽線

槽線（trough line）是指低壓槽中等壓（高）線氣旋性曲率最大而具有最低氣壓（或位勢高度）各點的連線。槽線是低壓槽內氣流水平輻合最強的地區。通常在槽線附近的天氣變化比較明顯，這種特徵使它在天氣預報中占據著非常重要的位置。槽線識別方法包括人工識別和自動識別。

基本介紹

• 中文名：槽線
• 外文名：trough line
• 學科：環境科學
• 特點：槽線附近的天氣變化比較明顯
• 識別方法：人工識別、自動識別
• 類別：豎槽槽線、橫槽槽線等

概念

槽線（trough line）是指低壓槽中等壓（高）線氣旋性曲率最大而具有最低氣壓（或位勢高度）各點的連線。

特點

槽線是低壓槽內氣流水平輻合最強的地區。通常在槽線附近的天氣變化比較明顯，如西風帶中，槽線前部常吹偏南風，有上升運動，水汽豐沛可形成雲和降水。槽線後部多吹偏北風，有下沉運動，天氣常晴朗少雲。

槽線的這種特徵使它在天氣預報中占據著非常重要的位置，極大得影響了天氣預報員的預報趨勢，是預報中成雲致雨的重要依據之一。

類別

西風帶中，各種槽線分布的型式及其移動情況場不相同。在低壓南側與經線接近平行的槽線，稱為豎槽槽線，它們常向東移動；低壓西側與緯圈接近平行的槽線，稱橫槽槽線，常向東南方移動；在低壓北側或高壓後部自南向北伸的槽線，稱倒槽槽線（如西南倒槽）東移緩慢甚或西移。

在東風帶中，還有自東向西自動的南北向的東風波槽線。

識別方法

在氣象領域內，槽線的人工識別己經發展到了很成熟的階段，天氣預報員對於槽線的肉眼分析識別早已輕車熟路。但影響槽線識別的因素很多，若完全採用人工分析提取，分析結果往往會同實際有所偏差，其中包含了諸多主觀和客觀的不確定性，並且人工識別需要的時間開銷很大，在氣象資料採集如此短時間、高密度的今天，人工識別顯然不利於實時資料的快速處理。

槽線自動識別是天氣圖自動化分析的重要內容。目前，槽線自動識別主要通過計算曲率的方法實現，即針對一定高度上的等壓線，通過計算曲率得到曲率局部最大點作為槽點，再依據特定的規則將槽點連線構成槽線。

上述方法儘管能完成槽線主要趨勢的分析，但仍然存在著一些缺陷，主要表現在兩個方面：一是通過曲率計算求得曲率局部最大點的方法計算複雜，容易產生局部最優解，從而影響槽線的識別；二是槽點追蹤算法通常將幾何距離作為唯一判斷標準，得到的槽線識別結果不能較好地反應槽點趨勢。

代曦等基於Douglas-Peucker算法的槽線自動識別方法。方法首先由氣壓場數據提取等壓線，然後通過DP算法提取等壓線的特徵點作為候選槽點，再依據等壓線拓撲關係連結候選槽點形成候選曲線，最後對候選曲線進行槽脊線區分得到分析結果。顏長建等在梯度方向算法基礎上進一步探索，直接利用格點數據進行槽線分析，避免了對等值線追蹤的複雜過程。