نظام إحداثيات سيجما

يُعد نظام إحداثيات سيجما نظام إحداثيات شائع الاستخدام في النماذج الحاسوبية لعلم المحيطات والأرصاد الجوية وغيرها من المجالات التي تكون فيها ديناميكيات الموائع ذات صلة. ^{[ 1 ]} يستمد نظام الإحداثيات هذا اسمه من المتغير المستقل${\displaystyle \sigma }$يُستخدم لتمثيل مستوى ضغط مُقاس .

تشمل النماذج التي تستخدم نظام إحداثيات سيجما نموذج برينستون للمحيطات (POM)، ^{[ 2 ]} والنموذج الهيدروديناميكي البيئي المقترن لبحار الجرف الإقليمي (COHERENS).، ونظام التنبؤ المتكامل التابع للمركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى ، والعديد من نماذج التنبؤ العددي الأخرى بالطقس .

الضغط على ارتفاع${\displaystyle p}$يمكن قياسها بضغط السطح${\displaystyle p_{0}}$أو في حالات أقل مع الضغط في أعلى النطاق المحدد${\displaystyle p_{T}}$[ ^{3 ]} قيمة سيجما عند مرجع المقياس هي بحسب التعريف 1: أي، إذا تم قياس السطح ^،${\displaystyle \sigma _{0}=1}$.

في نظام إحداثيات سيجما، إذا قُسِّم مقياس سيجما بالتساوي، فإن كل طبقة أفقية فوق كل نقطة على السطح لها نفس السُمك من حيث سيجما، مع أن كل طبقة تالية مساوية لها في السُمك من حيث المتر تكون أسمك من سابقتها. ويتناقص سُمك سيجما لكل طبقة مع ارتفاع السطح، حيث تتقارب مستويات سيجما (من حيث المتر) مع انخفاض المدى الرأسي الكلي.

يُمكّن نظام إحداثيات سيجما أسطح سيجما من تتبع تضاريس النموذج؛ فعندما تكون التضاريس شديدة الانحدار، تكون أسطح سيجما كذلك. وهذا يسمح بتمثيل الحقول المتصلة، مثل درجة الحرارة، بسلاسة فائقة، خاصةً في الطبقات السفلى من النموذج. علاوة على ذلك، ونظرًا لطبيعة التضاؤل ​​الأسي للكثافة داخل الغلاف الجوي، توفر إحداثيات سيجما دقة رأسية أعلى (بالمتر) بالقرب من السطح. تتطلب طبيعة انحدار أسطح الإحداثيات استيفاءً إضافيًا لقوة تدرج الضغط، وقد يؤدي تنعيم التضاريس في كثير من الأحيان إلى امتدادها خارج الحدود الحقيقية لليابسة.