전구영역 수치모델을 이용하여 순압 로스비-하우어비츠 파동의 안정성을 조사하였다. 본 연구에서 조사한 로스 비-하우어비츠 파동은 강체 회전하는 동서 기본류와 유한한 진폭을 가지는 구면조화 파동으로 구성된다. 로스비-하우어 비츠 파동은 강체 회전하는 동서 평균류의 강도에 따라 정상 또는 비정상의 구조로 나타난다. 수치 실험을 통해 임의 의 다른 두 시간에서 섭동장의 진폭을 비교하여 파동의 안정성뿐만 아니라 성장률을 결정하였다. 로스비-하우어비츠 파 동의 불안정 모드는 다양한 동서 파수 성분이 결합된 형태로 나타났다. 파동의 속도가 느린 지역에서 와도 섭동장은 불연속적인 형태를 보이는데, 이는 모델의 수평 해상도와 관계가 없는 것으로 밝혀졌다. 푸리에-유한 요소 모델에서 더 이른 적분 시간에 불안정 모드가 나타났는데, 이는 구면조화 스펙트럴 모델 대비 더 낮은 수치 정확도를 가지기 때문 인 것으로 보인다. 모델의 전체적인 정확도를 고려하여, 불안정 모드가 구면 조화 파동을 전체적으로 지배하기 시작하 는 시간을 추정하였다.

The high-order Laplacian-type filter, which is capable of providing isotropic and sharp cut-off filtering on the spherical domain, is essential in processing geophysical data. In this study, a spherical high-order filter was designed by combining the Fourier method with finite difference-method in the longitude and latitude, respectively. The regular grid system was employed in the filter, which has uniform angular spacing including the poles. The singularity at poles was eliminated by incorporating variable transforms and continuity-matching boundary conditions across poles. The high-order filter was assessed using the Rossby-Haurwitz wave, the observed geopotential, and observed wind field. The performance of the filter was found comparable to the filter based on the Galerkin procedure. The filter, employing the finite difference method, can be designed to give any target order of accuracy, which is an important advantage being unavailable in other methods. The computational complexity is represented with 2n-1 diagonal matrices solver with n being the target order of accuracy. Along with the availability of arbitrary target-order, it is also advantageous that the filter can adopt the reduced grid to increase computational efficiency.