Применение методов стохастических дифференциальных уравнений в задачах теории климата

• Автор: Демченко, Павел Феликсович
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 207 с. : ил.

Глава 1. Анализ флуктуаций климата на основе обобщенных уравнений Ланжевена. Задачи неравновесной статистической механики в проблеме моделирования флуктуаций климата. Оценка роли синоптических корреляций в генерации изменчивости средней глобальной температуры. Глава 2. Стохастическое моделирование аномалий температуры поверхности океана. Метод учета аномалий температуры воздуха в простой стохастической модели. Оценка роли низкочастотной реакции атмосферы в генерации изменчивости ТПО. Глава 3. Моделирование низкочастотных флуктуаций среднезональных температур. Простая статистическая модель для описания флуктуаций зональных температур. Стохастическая модель флуктуаций меридионального переноса тепла. Оценка межгодичной изменчивости зональных температур под действием синоптических флуктуаций. Глава 4. Моделирование совместных флуктуаций термического режима и элементов криосферы. Стохастическое моделирование малых флуктуаций средней глобальной температуры и широты границы снежно ледового покрова.


Использование метода стохастических дифференциальных уравнений позволило описать плавный переход между режимами увлажнения. Полученные аналитические выражения, как и в разделе 5. МонтеКарло. В шестой главе методы стохастических дифференциальных уравнений применяются для решения важной задачи определения вклада в
низкочастотную междумесячную изменчивость атмосферной влажности е взаимодействия с аномалиями влагозапаса почвы. При этом рассматриваются аномалии влагозапаса почвы, индуцированные собственной синоптической изменчивостью атмосферы. Для решения этой задачи применяется метод построения эквивалентной стохастической системы, развитый в первой главе. В разделе 6. Приводятся результаты первого численного эксперимента на модели общей циркуляции ОРБЬ, проведенного для определения вклада взаимодействия аномалий влаги в почве и атмосфере в низкочастотную изменчивость последней. Отмечается как факт увеличения спектра флуктуаций атмосферной влажности в интерактивном эксперименте на периодах, характерных для изменчивости влагозапаса почвы. Вместе с тем обращено внимание на увеличение спектра флуктуаций в промежуточной, более высокочастотной области частот, где спектры флуктуаций влаги в обоих экспериментах выходят на плато. Этот эффект не был отмечен в работах авторов численного эксперимента. В разделе 6. Для этой системы дана постановка задачи сопоставления изменчивости атмосферной влаги в интерактивном и неинтерактивном экспериментах. В разделе 6. Отдельно рассмотрены эффекты изменчивости местных и адвективных осадков, дан анализ их роли в увеличении спектра флуктуаций атмосферной влажности.