Quy Tắc Dự Đoán Chung Cho Thay Đổi Chế Độ Trong Các Quy Trình Bimodal

Geofisica pura e applicata - Tập 169 - Trang 755-761 - 2011
Suneet Dwivedi1, A. K. Mittal2
1Department of Atmospheric and Ocean Sciences, University of Allahabad, Allahabad, India
2Department of Physics, University of Allahabad, Allahabad, India

Tóm tắt

Nhiều quy trình phức tạp bimodal có tác động lớn đến kinh tế - xã hội tồn tại trong tự nhiên, tuy nhiên thường thì việc tìm ra các quy tắc dự đoán cho sự thay đổi chế độ là không hề đơn giản. Các quy tắc dự đoán chung cho sự chuyển đổi chế độ và thời gian của chế độ sau đó đã được đưa ra cho một số mô hình hai chế độ. Bài báo chứng minh rằng các quy tắc dự đoán là một thuộc tính phổ quát của một loại lớn các quy trình bimodal. Nỗ lực được thực hiện để khám phá tính khả thi của các quy tắc dự đoán chung trong các quy trình bimodal thực tế, cụ thể là lượng mưa mùa hè Ấn Độ và sự kiện Dipole Ấn Độ Dương. Các chuỗi thời gian đại diện cho những hiện tượng này được phân tích để xác lập tính bimodal của chúng và để chỉ ra rằng các quy tắc dự đoán vẫn đúng cho các chuỗi thời gian này.

Từ khóa

#bimodal #quy trình phức tạp #quy tắc dự đoán #thay đổi chế độ #kinh tế - xã hội #lượng mưa mùa hè Ấn Độ #Dipole Ấn Độ Dương

Tài liệu tham khảo

Arneodo, A., Coullet, P., and Tresser, C. (1981) A possible new mechanism for the onset of turbulence, Phys. Lett. A 81, 197–201. Corti, S., Molteni, F., and Palmer, T.N. (1999) Signature of recent climate change in frequencies of natural atmospheric circulation regimes, Nature 398, 799–802. Dwivedi, S., Mittal, A.K., and Goswami, B.N. (2006) An empirical rule for extended range prediction of duration of Indian summer monsoon breaks, Geophys. Res. Lett. 33, L18801, doi:10.1029/2006GL027035. Dwivedi, S., and Mittal, A.K. (2007) Forecasting the duration of active and break spells in intrinsic mode functions of Indian monsoon intraseasonal oscillations, Geophys. Res. Lett. 34, L16827, doi:10.1029/2007GL030540. Evans, E., Bhatti, N., Kinney, J., Pann, L., Pena, M., Yang, S.-C., Kalnay, E., and Hansen, J. (2004) RISE undergraduates find that regime changes in Lorenz’s model are predictable, Bull. Am. Meteorol. Soc. 85, 520–524. Goswami, B.N., and Xavier, P.K. (2003) Potential predictability and extended range prediction of Indian summer monsoon breaks, Geophys. Res. Lett. 30, doi:10.1029/2003GL017810. Kalnay, E. Atmospheric Modeling, Data Assimilation and Predictability (Cambridge Univ. Press, New York, 2003). Kaufman, L. and Rousseeuw, P.J. Finding Groups in Data: An Introduction to Cluster Analysis (Wiley-Interscience, 1990). Lorenz, E.N. (1963) Deterministic non-periodic flows, J. Atmos. Sci. 20, 130–141. Mittal, A.K., Dwivedi, S. and Pandey, A.C. (2003) A study of the forced Lorenz model of relevance to monsoon predictability, Ind. J. Radio & Space Phys. 32, 209–216. Mittal, A.K., Dwivedi, S. and Pandey, A.C. (2005) Bifurcation analysis of a paradigmatic model of monsoon prediction, Nonlin. Proc. Geophys. 12, 707–715. Mittal, A.K., Dwivedi, S. and Yadav, R.S. (2007) Probability distribution for number of cycles between successive regime transitions for the Lorenz model, Physica D 233, 14–20, doi:10.1016/j.physd.2007.06.014. Palmer, T.N. (1993) Extended-range atmospheric prediction and the Lorenz Model, Bull. Am. Meteorol. Soc. 74, 49–66. Palmer, T.N. (1994) Chaos and predictability in forecasting the monsoons, Proc. Indian Natl. Sci. Acad. 60A, 57–66. Palmer, T.N. (1999) A nonlinear dynamical perspective on climate prediction, J. Clim. 12, 575–591. Rayner, N.A., Brohan, P., Parker, D.E., Folland, C.K., Kennedy, J.J., Vanicek, M., Ansell, T., and Tett, S.F.B. (2006) Improved analyses of changes and uncertainties in sea surface temperature measured in situ since the mid-nineteenth century: the HadSST2 data set, J. Clim. 19, 446–469. Rucklidge, A.M. (1992) Chaos in models of double convection, J. Fluid Mech. 237, 209–229. Waliser, D.E., Lau, K.M., Stern, W. and Jones, C. (2003a) Potential predictability of the Madden-Julian oscillation, Bull. Am. Meteor. Soc. 84, 33–50. Waliser, D.E., Stern, W., Schubert, S. and Lau, K.M. (2003b) Dynamic predictability of intraseasonal variability associated with the Asian summer monsoon, Q. J. R. Meteor. Soc. 129, 2897–2925. Xavier, P.K., and Goswami, B.N. (2007) An analog method for real-time forecasting of summer monsoon subseasonal variability, Mon. Wea. Rev. 135, 4149–4160. Xie, P., and Arkin, P.A. (1996) Analyses of global monthly precipitation using gauge observations, satellite estimates and numerical predictions, J. Clim. 9, 840–858. Yadav, R.S., Dwivedi, S., and Mittal, A.K. (2005), Prediction rules for regime changes and length in a new regime for the Lorenz model, J. Atmos. Sci. 62, 2316–2321.