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有组织云场的方程组发现:随机生成器与动力学洞察

大气与海洋物理 2023-05-09 v2 适应与自组织系统 计算物理 数据分析、统计与概率

摘要

对流产生的有组织多尺度模式的出现在各类云中均普遍存在。由于云过程的复杂本质——其特征为跨越广泛时空尺度相互作用的过程——通用环流模型对这类模式的再现仍具挑战。数据驱动建模技术的新进展为从复杂系统的部分观测中发现动力学方程带来了诸多前景。本研究呈现了基于高分辨率卫星大陆云场数据集的此类发现。该模型由随机微分方程构成,能够高保真地模拟云模式的时空一致性与变率,例如单个云的特征寿命,或由对流惯性重力波支配的全局组织特征。这一成就通过模型与对流再循环时间相关的滞后效应,以及参数化未观测过程与变量的隐变量得以实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.12199,
  title  = {Equations discovery of organized cloud fields: Stochastic generator and dynamical insights},
  author = {Mickael D. Chekroun and Tom Dror and Orit Altaratz and Ilan Koren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12199},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 9 figures