論文の概要: Dynamical Landscape and Multistability of a Climate Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.10374v2
- Date: Fri, 8 Jan 2021 23:24:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-05 07:50:06.587818
- Title: Dynamical Landscape and Multistability of a Climate Model
- Title（参考訳）: 気候モデルの動的景観とマルチスタビリティ
- Authors: Georgios Margazoglou and Tobias Grafke and Alessandro Laio and Valerio
Lucarini
- Abstract要約: 2つの気候モデルのうちの1つで第3の中間安定状態が見つかる。
我々のアプローチを組み合わせることで、海洋熱輸送とエントロピー生産の負のフィードバックが地球の気候の地形をどのように大きく変えるかを特定することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 64.467612647225
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We apply two independent data analysis methodologies to locate stable climate
states in an intermediate complexity climate model and analyze their interplay.
First, drawing from the theory of quasipotentials, and viewing the state space
as an energy landscape with valleys and mountain ridges, we infer the relative
likelihood of the identified multistable climate states, and investigate the
most likely transition trajectories as well as the expected transition times
between them. Second, harnessing techniques from data science, specifically
manifold learning, we characterize the data landscape of the simulation output
to find climate states and basin boundaries within a fully agnostic and
unsupervised framework. Both approaches show remarkable agreement, and reveal,
apart from the well known warm and snowball earth states, a third intermediate
stable state in one of the two climate models we consider. The combination of
our approaches allows to identify how the negative feedback of ocean heat
transport and entropy production via the hydrological cycle drastically change
the topography of the dynamical landscape of Earth's climate.
- Abstract（参考訳）: 2つの独立したデータ分析手法を,中間複雑性気候モデルにおける安定な気候状態の探索に応用し,それらの相互作用を分析する。
まず,準ポテンシャルの理論を参考にし,その状態空間を谷や尾根を持つエネルギー景観として捉え,特定された多値気候状態の相対的可能性を推察し,その遷移経路やそれらの間の遷移時期について検討した。
次に,データサイエンス,特に多様体学習の手法を用いて,シミュレーションアウトプットのデータランドスケープを特徴付け,完全に無知で教師なしの枠組み内で気候状態と盆地境界を求める。
どちらのアプローチも顕著な一致を示し、よく知られた暖かくて雪だるまの地球状態とは別に、私たちが考慮している2つの気候モデルのうちの1つで第3中間安定状態を示す。
この手法を組み合わせることで、海洋熱輸送と水循環によるエントロピー生成の負のフィードバックが、地球の気候の動的景観の地形を劇的に変えるかがわかる。
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