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Longitud de la información como un índice útil para comprender la variabilidad en la circulación global

Autores: Kim, Eun-jin; Heseltine, James; Liu, Hanli

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Longitud de la información como un índice útil para comprender la variabilidad en la circulación global


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Medición mejorada
Tecnología de modelado
Variabilidad
Eventos extremos
PDFs dependientes del tiempo
Longitud de la información

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con la tecnología de medida y modelado mejorada, la variabilidad ha surgido como una característica esencial en los procesos de desequilibrio. Mientras tradicionalmente, los valores medios y la varianza han sido ampliamente utilizados, no son apropiados para describir eventos extremos donde a menudo ocurre una desviación significativa de los valores medios. Además, las Funciones de Densidad de Probabilidad (PDFs) estacionarias no contienen información crucial sobre la dinámica asociada con la variabilidad. Por lo tanto, es crítico ir más allá de un enfoque tradicional y tratar con PDFs dependientes del tiempo. Aquí, consideramos datos atmosféricos del Modelo Climático de la Comunidad de la Atmósfera Completa (WACCM) y calculamos PDFs dependientes del tiempo y la longitud de la información a partir de estos PDFs, que es el número total de estados estadísticamente diferentes a través de los cuales evoluciona un sistema en el tiempo. Específicamente, consideramos los tres casos de muestreo de datos para investigar la distribución de información (presupuesto de información) a lo largo de la altitud y la longitud para obtener una nueva perspectiva de comprensión de las variabilidades, la correlación entre diferentes variables y regiones. Se muestra que los PDFs dependientes del tiempo son no gaussianos en general; la longitud de la información tiende a aumentar con la altitud aunque de una forma compleja; esta tendencia es más robusta para flujos/cortes que para la temperatura. También se encuentra mucha similitud entre flujos y cortes en la longitud de la información en comparación con la temperatura. Esto significa una fuerte correlación entre flujos/cortes debido a su acoplamiento a través de ondas gravitatorias en este modelo WACCM particular. También encontramos un aumento de la longitud de la información con la latitud y una interesante asimetría hemisférica para flujos/cortes/temperatura, con la tendencia de anticorrelación (correlación) entre flujos/cortes y temperatura en latitudes altas (bajas). Estos resultados sugieren la importancia de las altas latitudes/altitudes en el presupuesto de información en la atmósfera terrestre, siendo el gradiente espacial de la longitud de la información un proxy útil para el flujo de información.

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