Нейросетевой анализ влияния различных факторов на климат XX в

Описание

Тип публикации: доклад, тезисы доклада, статья из сборника материалов конференций

Конференция: Всероссийская конференция "Солнечная активность и природа глобальных и региональных климатических изменений"; Иркутск; Иркутск

Год издания: 2012

Аннотация: По-прежнему актуальной задачей остается оценка вклада естественных и антропогенных факторов в изменение климата. Важность этой задачи еще возросла, поскольку последние десять лет не наблюдалось потепления, предсказанного моделями общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО). Мощным инструментом поиска нелинейных закономерностей в боПоказать полностьюльших массивах данных являются нейронные сети, осуществляющие многомерную нелинейную регрессию. С помощью нейронной сети строилась регрессионную модель по данным XX в. Входными данными служили индексы, описывающие океанические осцилляции (Эль-Ниньо, Южная осцилляция и др.), радиационное воздействие парниковых газов, вулканическую и солнечную активности, а выходным сигналом - глобальная температура. Предсказания нейронной сети сравнивались с наблюдениями для тестового периода 2000-2010 гг. Нейронная сеть лучше, чем МОЦАО, воспроизводит динамику глобальной температуры 1900-2010 гг. (коэффициент корреляции 0.9 для среднемесячных значений). Для оценки влияния отдельных факторов на динамику глобальной температуры на вход обученной нейросети подавалось изменение этого фактора и средние значения остальных. Тем самым с помощью нейросетевого анализа было предложено объяснение сложной динамики глобальной температуры, включающей потепление начала XX в. (когда влияние парниковых газов было малым), выход на плато в последние 10 лет (хотя концентрации парниковых газов продолжают расти), постоянные краткосрочные изменения. При этом ведущим фактором потепления второй половины XX в. выступают антропогенные парниковые газы. Представляет особый интерес выявление факторов, приводящих к повышению температуры в Арктике как в области, подверженной наибольшему потеплению. Тем более что климатические модели хорошо воспроизводят потепление в Арктике с 1970 г., но не могут воспроизвести сильное потепление начала XX в. и сильное похолодание в 1940-1970 гг. В качестве входных данных, которые могут влиять на климат данного региона, мы рассматривали те же самые факторы, что и для глобального климата. В отличие от глобального климата использовалось среднегодовое скользящее среднее. В результате были построены две регрессионные модели - в одной ведущий вклад в потепление в Арктике последних десятилетий вносят парниковые газы, а в другой океанические циркуляции. Коэффициенты корреляции для 1900-2010 гг. достаточно близки - 0.83 и 0.81 соответственно.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Солнечная активность и природа глобальных и региональных климатических изменений

Номера страниц: 4-5

Издатель: Издательский отдел ИСЗФ СО РАН

Авторы

Вхождение в базы данных