Оптимальные эмпирические модели динамических систем с внешними воздействиями: общий подход и примеры из климата

Цель данной статьи - обзор недавних результатов (за последние три года), полученных в Институте прикладной физики (ИПФ РАН), в части приложений метода построения оптимальных эмпирических моделей к климатическим системам. Методы. Этот метод, разработанный авторами статьи, включает в себя построение редуцированных моделей исследуемой системы в форме случайных динамических систем. В сочетании с байесовой оптимизацией структуры модели, данный метод позволяет реконструировать статистически обоснованные законы, лежащие в основе наблюдаемой динамики. Результаты. В статье описаны результаты применения этого метода к моделированию трех климатических подсистем, соответствующих различным временным масштабам: климат плейстоцена, характеризующийся ледниковыми циклами, Эль-Ниньо - Южное колебание в современном климате - явление с масштабом порядка года, и климат тропической части Тихого океана на столетних масштабах. Заключение. По представленным результатам можно заключить, что используемый метод построения оптимальных моделей является полезным инструментом для верификации механизмов, лежащих в основе наблюдаемой климатической изменчивости, включая анализ отклика системы на внешние сигналы.