Projevy chaotického chování v pozorovaných a simulovaných řadách klimatických veličin

• Thesis title in Czech: Projevy chaotického chování v pozorovaných a simulovaných řadách klimatických veličin
• Thesis title in English: Manifestation of chaotic behavior in observed and simulated series of climatic variables
• Key words: globální klimatické modely, reanalýzy, chaotičnost, nelinearita
• English key words: global climate models, reanalyses, chaoticity, nonlinearity
• Academic year of topic announcement: 2013/2014
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Atmospheric Physics (32-KFA)
• Supervisor: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 05.02.2014
• Date of assignment: 05.02.2014
• Confirmed by Study dept. on: 21.02.2014
• Date and time of defence: 27.05.2014 00:00
• Date of electronic submission: 10.04.2014
• Date of submission of printed version: 11.04.2014
• Date of proceeded defence: 27.05.2014
• Opponents: RNDr. Aleš Raidl, Ph.D.
• Advisors: prof. RNDr. Petr Pišoft, Ph.D.

Guidelines

- Provést rešerši studií zaměřených na projevy nelinearity a chaotičnosti v klimatickém systému a jeho simulacích
- Připravit modelová a reanalyzovaná data
- Vybrat vhodné statistiky k posouzení míry ztráty informace, nelinearity a chaotičnosti (např. autokorelační funkce, míra vzájemné informace, největší Lyapunovův exponent, fraktální dimenze, informační entropie, Hurstův exponent) a provést jejich odhad z klimatických dat
- Analyzovat výsledky, včetně srovnání reanalyzovaných dat navzájem a vůči různým modelům

References

1) J.C. Sprott: Chaos and Time-Series Analysis, Oxford, (2003), 507 pp.
2) J. Gao, Y. Cao, W.-W. Tung, J. Hu: Multiscale Analysis of Complex Time Series, John Wilet & Sons, (2007), 353 pp.
3) J. Horák, L. Krlín, A. Raidl: Deterministický choas a jeho fyzikální aplikace,Academia, (2003),437 pp.
- další literatura dle pozdější dohody

Preliminary scope of work

Globální klimatické modely (Global Climate Models - GCM) představují komplexní simulace postihující kromě atmosférického systému i pozemské oceány, kryosféru, biosféru a vazby s kosmickým prostorem. I přes svou složitost (řádově milióny stupňů volnosti) nejsou nicméně GCM schopné realisticky popsat všechny rysy dynamiky klimatického systému. Kalibrace těchto simulací a základní ověřování jejich kvality se navíc provádí především na základě elementárních statistických deskriptorů; pozornost věnovaná komplexnějším projevům dynamiky je menší. Cílem navrhované práce je analyzovat a kvantifikovat projevy chaotického chování v globálních reanalýzách a výstupech vybraných klimatických modelů a analyzovat a diskutovat zjištěné rozdíly.