- Tytuł:
-
A note on several meteorological topics related to polar regions
Notatka o kilku zagadnieniach meteorologicznych związanych z regionami polarnymi - Autorzy:
- Sienicki, K.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/261023.pdf
- Data publikacji:
- 2011
- Wydawca:
- Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
- Tematy:
-
Antarktyda
cyrkulacja powietrza
samo-zorganizowana krytyczność
procesy Lévy'ego
Suche Doliny
kapitan Scott
Hornsund
Spitsbergen
kopuła
Antarctic
Wind Circulation
self-organized criticality
Lévy process
Dry Valleys
Capitan Scott
copula - Opis:
-
Analysis of the meteorology of Polar Regions is fundamental to the process of understanding the global climatology of the Earth and Earth-like planets. The nature of air circulation in a polar vortex is of preliminary importance. I have show the local and continental spatiotemporal relationship between near surface wind events in terms of self-organized criticality. In particular, the wind event size, wind event duration, and duration of quiescent wind event are well approximated by power-law distributions. On a continental scale, the wind events in the Antarctic tend to be self-organized criticality with ergodic properties. A similar self-organized criticality wind event was also found in Taylor Valley located at McMurdo Dry Valleys discovered by Captain Scott.s expedition. Captain Scott.s meteorological Terra Nova record was also examined. I have also revisited and re-analyzed wind events in Hornsund at Spitsbergen Island, in terms of marginal probabilities and marginal copulas which describe positive Lévy process.
Badanie meteorologii regionów polarnych jest fundamentalne w procesie zrozumienia i opisania globalnej klimatologii Ziemi i jej podobnych planet. Natura cyrkulacji powietrza w Wirze Polarnym jest podstawowej wagi. Wykorzystując dane dotyczące prędkości wiatru na Antarktydzie z około 40 stacji meteorologicznych pokazano, że zdarzenia wiatrowe rozumiane jako wielkość siły wiatru, czasu wiania i czasu niewiania są samo-zorganizowaną krytycznością opisaną przez rozkład prawdopodo-bieństwa w postaci skalującej funkcji potęgowej, Pokazano, że zdarzenia wiatrowe na Antarktydzie tworzą kontynentalny system, który z punktu widzenia mechaniki statystycznej jest ergo-dyczny. Ta podstawowa charakterystyka wiatrów powinna leżeć w konstrukcji ułamkowego równania Fokkera-Plancka dla rozkładu gęstości prawdopodobieństwa. W artykule pokazano, że w związku z samo-zorganizowaną krytycznością wiatrów na Antarktydzie nie można obliczyć ich wartości średnich. Analiza katabatycznych wiatrów w Suchych Dolinach w rejonie McMurdo jest szczegółowo opisana w powiązaniu z ich orografią. Wykorzystując metodę sieci neuronowych oraz statystyki zdarzeń wiatrowych na Lodowej Barierze Rossa pokazano, że dwa ekstremalne zdarzenia pogodowe (czarne łabędzie): bardzo niska temperatura w okresie 27 luty – 19 marca 1912 oraz katabatyczny sztorm 21-29 marca 1912 roku, opisane przez Kapitana Scotta nie wydarzyły się. Pokazano, że samo-zorganizowana krytyczność wiatrów nie jest charakterystyczna tylko dla Antarktydy ale jest obserwowana również w innych obszarach polarnych tworzących lodowe plateau jak na przykład w Hornsundzie na Spitsbergenie. Wykorzystując twierdzenia dotyczące procesów o nieskończonej wariancji (proces Lévy.ego) pokazano, że uprzednio zaproponowany opis pogody przez jej podział na klasy pogodowe ma fundamentalne uzasadnienie matematyczne w postaci marginałów i kopuł tworzących skalującą funkcję potęgową nieposiadającą wartości średniej. Bazując na pomiarach meteorologicznych w Hornsundzie zilustrowano, że pogoda opisana przez kwartety (4 elementy): temperatura, wiatr, zachmurzenie i opady tworzy funkcję potęgową charakterystyczną dla samo-zorganizowanych krytycznie układów. Przedstawione wyniki udowodniają, że dotychczasowe paradygmaty meteorologiczne powinny być zrewidowane. W szczególności, powszechnie bez uzasadnienia przyjęte założenie o skończenie wymiarowym gaussowskim rozkładzie zmiennych meteorologicznych powinno być odrzucone i zastąpione przez stochastyczne alfa-stabilne procesy Lévy.ego dla których wariancja może przyjmować dowolną wartość w przedziale od zera do nieskończoności. - Źródło:
-
Problemy Klimatologii Polarnej; 2011, 21; 39-76
1234-0715 - Pojawia się w:
- Problemy Klimatologii Polarnej
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł