多尺度动力学的李雅普诺夫分析：双尺度Lorenz 96模型的慢丛
混沌动力学
2019-05-22 v4 大气与海洋物理
摘要
我们通过李雅普诺夫分析的视角研究双尺度Lorenz 96模型中不稳定性的几何结构。我们对协变李雅普诺夫向量全谱的详细研究揭示了切空间中慢丛的存在，它由一组在慢自由度上有显著投影的向量组成；它们对应于绝对值最小的李雅普诺夫指数，从而对应于更长的时间尺度。我们表明慢丛的维数在慢自由度与快自由度的数目上均为广延的，并讨论其与不稳定性有限尺寸分析结果的关系，支持慢变量行为由自由度的非平凡子集有效决定的猜想。更精确地，我们表明慢丛对应于快与慢不稳定率重叠的李雅普诺夫谱区域，将其演化“混合”为一组同时携带两尺度信息的向量。我们建议这些结果可为天气与气候模式中集合预报与数据同化的未来应用铺平道路。
引用
@article{arxiv.1809.05065,
title = {Lyapunov analysis of multiscale dynamics: The slow bundle of the two-scale Lorenz 96 model},
author = {Mallory Carlu and Francesco Ginelli and Valerio Lucarini and Antonio Politi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.05065},
year = {2019}
}