三时间尺度厄尔尼诺-南方涛动模型中的复杂振荡动力学
动力系统
2022-07-08 v1
摘要
我们研究了一个描述厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）现象的模型的三时间尺度动力学，该模型由 [A. Roberts, J. Guckenheimer, E. Widiasih, A. Timmermann, and C. K. Jones, Mixed-mode oscillations of El Niño--Southern Oscillation, Journal of the Atmospheric Sciences, 73 (2016), pp. 1755--1766] 提出。虽然 ENSO 现象本质上具有多个不同时间尺度的特征，但上述模型此前仅在双时间尺度背景下被研究过。在此，我们揭示了三时间尺度状态下导致复杂振荡动力学的几何机制，并证明该系统表现出多种定性不同的行为，例如带有“平台”的混合模式振荡（MMO）——即静息期与剧烈偏移交替出现的轨迹——以及松弛振荡。后者虽然在适当的参数范围内也出现在双时间尺度背景下，但此前未被记录。此外，我们表明这些机制与生态学和种群动力学其他领域的模型相关，因为其底层几何结构类似于三维 Rosenzweig--MacArthur 型模型的展开。
引用
@article{arxiv.2207.03230,
title = {Complex oscillatory dynamics in a three-timescale El Ni\~no Southern Oscillation model},
author = {Panagiotis Kaklamanos and Nikola Popović},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.03230},
year = {2022}
}