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波动类型

波动类型枚举

为了区分不同波动类型，本模块提供枚举（Enum）类 EquatorialWave，来表示不同的赤道波动类型。 在计算频散关系和空间分布时，可以通过传入该枚举类的成员来选择波动类型。

EquatorialWave 枚举类由一个更基础的 Flag 枚举类 _BaseEW 的值组合而来。 _BaseEW 包含了以下几种 Flag 的定义：

  • KELVIN：表示 Kelvin 波
  • IG：表示惯性重力波（Inertia-Gravity Wave）
  • MRG：表示混合罗斯贝-重力波（Mixed Rossby-Gravity Wave）
  • ROSSBY：表示赤道罗斯贝波（Equatorial Rossby Wave）
  • EASTWARD：表示东向传播波动
  • WESTWARD：表示西向传播波动

在 EquatorialWave 中的枚举值由这些 Flags 组成，例如 

KELVIN_WAVE = _BaseEW.KELVIN | _BaseEW.EASTWARD

EquatorialWave 枚举类中定义了以下的赤道波动类型及缩写：

  • KELVIN_WAVE, KW：赤道 Kelvin 波
  • EASTWARD_INERTIA_GRAVITY_WAVE, EIGW：东传惯性重力波
  • WESTWARD_INERTIA_GRAVITY_WAVE, WIGW：西传惯性重力波
  • INERTIA_GRAVITY_WAVE, IGW：惯性重力波（不分传播方向）
  • EQUATOR_ROSSBY_WAVE, ERW：赤道罗斯贝波
  • EASTWARD_MIXED_ROSSBY_GRAVITY_WAVE, EMRGW：东传混合罗斯贝-重力波
  • WESTWARD_MIXED_ROSSBY_GRAVITY_WAVE, WMRGW：西传混合罗斯贝-重力波
  • MIXED_ROSSBY_GRAVITY_WAVE, MRGW：混合罗斯贝-重力波（不分传播方向）

例如，要计算 Kelvin 波的频散关系，可以这样调用：

import numpy as np
import moisten_ew as mew

k = np.linspace(-20, 20, 200) * mew.unit('zonal_wavenumber')

# 使用 EquatorialWave.KELVIN_WAVE
omega = mew.angular_frequency(mew.EquatorialWave.KELVIN_WAVE, k)

# 或使用缩写
omega = mew.angular_frequency(mew.EquatorialWave.KW, k)

滤波区域

在进行 FFT 时空滤波时，因为不同的波动滤波区域形状不同，因此直接预设为类，可直接使用，而不需要使用枚举类来选择波动类型。

例如 moisten_ew.KelvinFilterArea 和 moisten_ew.MRGFilterArea 直接表示 Kelvin 波和 MRG 波的滤波区域类，可见示例 对 MRG 与 Kelvin 波时空滤波