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近期气候变率驱动因子的定量评估:一种信息论方法

大气与海洋物理 2017-03-08 v2

摘要

对近期气候变率可能驱动因子的识别与量化仍是一项挑战性任务。采用一种非参数信息论技术——传递熵及其归一化变体,解决了这一重要问题。与相关性、互信息等不同,它明确量化了任意两个变量间实际交换的信息以及信息方向流,且不受其共同历史或输入影响。利用1984-2005年间对温室气体CO2、CH4和N2O、火山气溶胶、太阳活动(UV辐射、总太阳辐照度(TSI)和宇宙射线通量(CR))、厄尔尼诺南方涛动(ENSO)和全球平均温度距平(GMTA)的观测数据,来区分驱动与响应的气候信号。对其相对贡献的估计表明,CO2(~24%)、CH4(~19%)和火山气溶胶(~23%)是观测到的GMTA变化的主要贡献者。而UV(~9%)和ENSO(~12%)作为GMTA变化的次要驱动因子,其余因素在观测到的近期气候变率中作用微小。有趣的是,ENSO与GMTA在不同时间滞后下相互驱动。本研究有助于气候科学未来的建模工作。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.01529,
  title  = {Quantitative assessment of drivers of recent climate variability: An information theoretic approach},
  author = {Ankush Bhaskar and Durbha Sai Ramesh and Geeta Vichare and Triven Koganti and S. Gurubaran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01529},
  year   = {2017}
}

备注

17 pages, 4 figures Accepted in Climate Dynamics for publication January, 2017