Хаос и порядок в атмосферной динамике Часть 3. Предсказуемость Эль-Ниньо


Образец для цитирования:

Вакуленко Н. В., Серых И. В., Сонечкин Д. М. Хаос и порядок в атмосферной динамике Часть 3. Предсказуемость Эль-Ниньо // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика.2018 Т. 26, вып. 4. С. 75-94. DOI: 10.18500/0869-6632-2018-26-4-75-94


Тема. Опираясь на предположение, что короткопериодные климатические вариаций

нехаотичны, и, следовательно, к этим вариациям не применима парадигма ограниченной предсказуемости погоды, сформулированная Э.Н. Лоренцем, ставится вопрос о неограниченной предсказуемости короткопериодных вариаций климата. Это принципиально отличается от общепринятого в климатологии представления о неустойчивости атмосферных движений всех временных масштабов, начиная от изменений погоды ото дня ко дню и включая многолетние, многовековые и даже тысячелетние вариации климата. Цель. Конкретно, рассматриваются межгодовые масштабы, и специально исследуется предсказуемость широко известного феномена Эль-Ниньо. При этом рассматривается недавно обнаруженная так называемая Глобальная Атмосферная Осцилляция (ГАО), которая представляет собой синхронизованную совокупность хорошо известных процессов в тропиках, связанных с Эль-Ниньо, и внетропических процессов. Метод. Считая ГАО главной модой короткопериодных климатических вариаций, определяются индексы, характеризующие динамику самого ГАО и взаимосвязи внетропических и тропических компонент ГАО друг с другом. Оказывается, что между этими индексами имеется столь тесная кросскорреляция, что ее можно считать проявлением взаимно-однозначных связей между тропическими и внетропическими компонентами ГАО. Результаты. Это позволяет положительно ответить на поставленный вопрос о нехаотичности вариаций климата. Среди индексов, характеризующих ГАО, находится один, с помощью которого оказывается возможным предсказывать Эль-Ниньо с заблаговременностью в 14 месяцев. Затем, с помощью специально разработанной техники кроссвейвлетного анализа пар временных рядов, выявляется диапазон временных масштабов, внутри которого имеет место наиболее тесная кросскорреляция этого индекса с индексом, характеризующим Эль-Ниньо. Этот диапазон включает в себя масштабы всех известных ритмов Эль-Ниньо, то есть от двух до примерно 16 лет. Обсуждение. В итоге указывается на возможность дальнейшего увеличения этой заблаговременности до нескольких лет. Это много больше, чем заблаговременности всех ныне существующих динамических и статистических методов прогноза Эль-Ниньо.

DOI: 
10.18500/0869-6632-2018-26-4-75-94
УДК: 
551.465
Статус: 
одобрено к публикации
Краткое содержание (PDF): 

BibTeX

@article{ Vakulenko-IzvVUZ_AND-26-4-75,
author = {Надежда Викторовна Вакуленко and Илья Викторович Серых and Дмитрий Михайлович Сонечкин},
title = {Хаос и порядок в атмосферной динамике Часть 3. Предсказуемость Эль-Ниньо},
year = {2018},
journal = {Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика},
volume = {26},number = {4},
url = {http://andjournal.sgu.ru/ru/articles/haos-i-poryadok-v-atmosfernoy-dinamike-chast-3-predskazuemost-el-nino},
address = {Саратов},
language = {russian},
doi = {10.18500/0869-6632-2018-26-4-75-94},pages = {75--94},issn = {0869-6632},
keywords = {нехаотические короткопериодные климатические вариации,вейвлетный анализ,предсказуемость Эль-Ниньо},
abstract = {Тема. Опираясь на предположение, что короткопериодные климатические вариаций нехаотичны, и, следовательно, к этим вариациям не применима парадигма ограниченной предсказуемости погоды, сформулированная Э.Н. Лоренцем, ставится вопрос о неограниченной предсказуемости короткопериодных вариаций климата. Это принципиально отличается от общепринятого в климатологии представления о неустойчивости атмосферных движений всех временных масштабов, начиная от изменений погоды ото дня ко дню и включая многолетние, многовековые и даже тысячелетние вариации климата. Цель. Конкретно, рассматриваются межгодовые масштабы, и специально исследуется предсказуемость широко известного феномена Эль-Ниньо. При этом рассматривается недавно обнаруженная так называемая Глобальная Атмосферная Осцилляция (ГАО), которая представляет собой синхронизованную совокупность хорошо известных процессов в тропиках, связанных с Эль-Ниньо, и внетропических процессов. Метод. Считая ГАО главной модой короткопериодных климатических вариаций, определяются индексы, характеризующие динамику самого ГАО и взаимосвязи внетропических и тропических компонент ГАО друг с другом. Оказывается, что между этими индексами имеется столь тесная кросскорреляция, что ее можно считать проявлением взаимно-однозначных связей между тропическими и внетропическими компонентами ГАО. Результаты. Это позволяет положительно ответить на поставленный вопрос о нехаотичности вариаций климата. Среди индексов, характеризующих ГАО, находится один, с помощью которого оказывается возможным предсказывать Эль-Ниньо с заблаговременностью в 14 месяцев. Затем, с помощью специально разработанной техники кроссвейвлетного анализа пар временных рядов, выявляется диапазон временных масштабов, внутри которого имеет место наиболее тесная кросскорреляция этого индекса с индексом, характеризующим Эль-Ниньо. Этот диапазон включает в себя масштабы всех известных ритмов Эль-Ниньо, то есть от двух до примерно 16 лет. Обсуждение. В итоге указывается на возможность дальнейшего увеличения этой заблаговременности до нескольких лет. Это много больше, чем заблаговременности всех ныне существующих динамических и статистических методов прогноза Эль-Ниньо. }}