气候自然变率的普适谱:对气候变化的启示

J. S. Pethkar; A. M. Selvam

气候自然变率的普适谱:对气候变化的启示

综合物理 2007-05-23 v1

作者: J. S. Pethkar , A. M. Selvam

摘要

大气流中从气候(数千公里—年)到湍流(毫米—秒)看似不规则(不可预测)的时空涨落,呈现出自相似的普适对称性。自相似性或尺度不变性意味着长程时空关联,并表现为大气流中空间图样的分形几何以及时间涨落功率谱的反幂律形式。长程时空关联在自然界动力系统中无处不在,并被视作自组织临界性的标志。标准气象理论无法令人满意地解释所观测到的自组织临界性。用于大气流模拟与预测的数值模式受制于确定性混沌,并给出不真实的解。确定性混沌是迭代计算中舍入误差增长的直接后果。有限精度计算的舍入误差在迭代计算的每一步平均翻倍。舍入误差将传播至主流计算,并在长期数值积分方案中纳入数千次迭代计算的数值天气预报(NWP)与气候模式里给出不真实的解。最近发展的大气流非确定性细胞动力学系统模式预测了所观测的自组织临界性,将其归结为支配流动力学的类量子力学的内禀特性。

关键词

气候变率自相似性自组织临界性确定性混沌细胞动力学系统大气流

引用

@article{arxiv.physics/0105109,
  title  = {Universal Spectrum for Natural Variability of Climate: Implications for Climate Change},
  author = {J. S. Pethkar and A. M. Selvam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0105109},
  year   = {2007}
}

备注

5 pages, Proc. Amer. Meteorol. Soc. 10th Conf. Applied Climatology, Fall 1997, Western USA

气候自然变率的普适谱:对气候变化的启示

摘要

关键词

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