Моделирование динамики статистических распределений температуры воздуха посредством процесса Орнштейна–Уленбека и уравнения Фоккера–Планка

Abstract

На основе анализа ежедневных аномалий температуры воздуха в Киеве за прошедшее столетие установлено, что экстремальная положительная аномалия естественным путем может достигнуть +15,13 °С, превысив на 1° наблюдавшийся максимум. Климатический процесс был стабилен и не подвергался антропогенным деформациям. Предложена стохастическая модель динамики аномалий температуры воздуха, в основу которой положены “винеровские блуждания”, удерживаемые в естественных климатических границах процессом Орнштейна–Уленбека.

На основi аналiзу щоденних аномалiй температури повiтря в Києвi за минуле столiття встановлено, що екстремальна додатна аномалiя природним шляхом може досягнути +15,13 °С, перевершивши на 1° спостережений максимум. Клiматичний процес був стабiльний i не зазнавав антропогенних деформацiй. Запропонована стохастична модель динамiки аномалiй температури повiтря, в основу котрої покладено “вiнеровськi блукання”, якi утримувалися в природних клiматичних межах процесом Орнштейна–Уленбека.

Based on the analysis of daily air temperature anomalies in Kiev during the last century, it is found that the extreme positive anomaly naturally can reach +15.13 °C, exceeding the observed maximum by 1°. The climate process was stable and not subjected to human-induced deformations. We propose a stochastic model of the dynamics of air temperature anomalies, which is built on the “Wiener walks” held under natural climatic boundaries of the Ornstein–Uhlenbeck process.