مقایسه الگوریتم های تعیین پوش بسته موج های راسبی

انتشار بسته موج، یکی از شکل های مهم انتقال انرژی در جو است. همه امواج شناخته شده جوی را می توان به صورت بسته موج شناسایی و دنبال کرد. متداول ترین روش برای شناسایی بسته موج ها تعیین پوش آنها است. در این مقاله با استفاده از داده های سامانه پیش بینی جهانی موسوم به GFS برای سه ماه دسامبر ۲۰۰۴ تا فوریه ۲۰۰۵، دو بسته موج در نظر گرفته شده و پوش آنها با هریک از روش های و مدوله سازی مختلط، تبدیل هیلبرت یک بعدی و تبدیل هیلبرت با پالایه نصف النهاری با عدد موج قطع ۹ و ۱۲ محاسبه شده است. سپس با مبنا قرار دادن الگوریتم تبدیل هیلبرت یک بعدی، سایر روش ها از نظر کیفی و کمی با این روش مقایسه شده اند. مقایسه الگوریتم ها نشان می دهد که، الگوریتم تبدیل هیلبرت یک بعدی از وامدوله سازی مختلط به مراتب ساده تر است و مانند آن نیاز به در نظر گرفتن یک عدد موج مشخص ندارد، همچنین روش وامدوله سازی مختلط مقادیر پوش ها را بیشتر برآورد می کند. در روش های تبدیل هیلبرت یک بعدی و وامدوله سازی مختلط گاهی ممکن است به دلیل وجود امواج با عدد موج نصف النهاری بزرگ یا طول موج نصف النهاری کوچک، دو پوش که متعلق به یک بسته موج هستند ظاهر شوند، در این صورت با اعمال پالایه در راستای نصف النهاری می توان مانع بروز این مشکل شد. در روش تبدیل هیلبرت دو بعدی با عدد موج قطع ۹، اگرچه از مشاهده دو پوش که مربوط به یک بسته موج هستند در عرض های جغرافیایی نزدیک به هم جلوگیری می شود، اما به دلیل درنظرگرفتن عدد موج نسبتا کوچک برای اعمال پالایه، پوش های به دست آمده بسیار هموار هستند و بسیاری از جزئیات موردنظر حذف می شود. در الگوریتم تبدیل هیلبرت دو بعدی با عدد موج قطع ۱۲، چون عدد موج مناسبی برای اعمال پالایه در نظر گرفته شده، علاوه بر مشاهده جزئیات مفید، از بروز مشکلات ناشی از وجود امواج با اعداد موج بزرگ در راستای نصف النهاری نیز جلوگیری می شود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که مناسب ترین الگوریتم برای تعیین پوش بسته موج، الگوریتم تبدیل هیلبرت با اعمال پالایه نصف النهاری بر امواجی با عدد موج بزرگ تر از ۱۲ است.

Keywords:

بسته موج , پوش , تبدیل هیلبرت , وامدوله سازی مختلط , پالایه نصف النهاری