Методы эмпирической реконструкции пространственно распределенных динамических систем и их приложение к изучению климатических процессов Гаврилов Андрей Сергеевич

Краткое описание

Гаврилов, Андрей Сергеевич.
Методы эмпирической реконструкции пространственно распределенных динамических систем и их приложение к изучению климатических процессов : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.03 / Гаврилов Андрей Сергеевич; [Место защиты: Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук]. - Нижний Новгород, 2019. - 148 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат наук Гаврилов Андрей Сергеевич
1.1 Введение
1.2 Стохастическая модель оператора эволюции на основе искусственных нейронных сетей
1.3 Выбор оптимальной модели
1.3.1 Байесов подход
1.3.2 Пример: система Лоренца-63 с динамическим шумом
1.4 Реконструкция оператора эволюции по пространственно распределенным временным рядам
1.4.1 Описание и предварительная обработка используемых данных
1.4.2 Эмпирические ортогональные функции
1.4.3 Модифицированная стохастическая модель оператора эволюции
1.4.4 Реконструкция оператора эволюции по данным климатической модели INMCM4
1.5 Заключение
2 Метод построения нелинейных динамических мод по пространственно распределенным временным рядам
2.1 Введение
2.2 Нелинейные динамические моды
2.2.1 Параметризация НДМ
2.2.2 Байесов подход к поиску НДМ
2.2.3 Модельный пример
2.2.4 Отличие линейных НДМ от ЭОФ
2.3 Главные нелинейные моды климатической изменчивости по данным 1981-2014 гг
2.3.1 Наблюдаемые данные и результат их НДМ-разложения
2.3.2 Анализ главных мод
2.3.3 Климатический переход 1997-1998 годов
2.3.4 Возможность детектирования дальних связей
2.4 Главные моды доиндустриального климата модели ШМСМ4
2.4.1 Параметры временного ряда и полученные НДМ
2.4.2 Структура главных многообразий
2.5 Заключение
3 Многомерные нелинейные динамические моды
3.1 Введение
3.2 Многомерное обобщение НДМ
3.2.1 Модификация модели НДМ
3.2.2 Алгоритм поиска МНДМ
3.2.3 Модельный пример
3.3 Двумерные моды ТПО на интервале с 1981 по 2014 год
3.4 Использование двумерных мод для анализа изменчивости климата на интервале с 1870 по 2014 год
3.4.1 Используемые данные и характеристики МНДМ
3.4.2 Реконструкция смены фаз тихоокеанского декадного колебания
3.4.3 Анализ дальних связей различных регионов в 1870-2014 годах
3.5 Заключение
4 Эмпирический прогноз динамики явления Эль-Ниньо
4.1 Введение
4.2 Алгоритм построения модели и прогноза
4.2.1 Выбор переменных
4.2.2 Построение модели оператора эволюции
4.2.3 Схема построения прогноза
4.3 Описание используемых данных
4.4 Сравнение эффективности моделей МЛДМ-ИНС и ЭОФ-ИНС
4.4.1 Временные ряды главных компонент
4.4.2 Прогностическая способность моделей
4.4.3 Регионы с наилучшей предсказуемостью
4.5 Приложение к прогнозу динамики Эль-Ниньо
4.5.1 Прогноз индексов и событий Эль-Ниньо/Ла-Нинья
4.5.2 Прогностическая способность за пределами обучающей выборки
4.6 Заключение
Заключение
Список публикаций по теме диссертации
Литература