Vyvinutú výpočtovú metódu testovali na simulovaných a reálnych klimatických dátach.
Koncept klimatickej zmeny a prírodnej katastrofy. Zdroj: iStockphoto.com
Vedci sa už dlhšie zaoberajú otázkou, čo spôsobuje extrémne udalosti, ako sú neobvyklé výkyvy počasia, pády finančných trhov alebo epileptické záchvaty. Tieto javy sú predmetom intenzívneho výskumu, ktorý sa snaží pochopiť ich mechanizmy a vyvinúť metódy včasného varovania.
Spoločný tím vedcov Akadémie vied ČR a SAV vyvinul novú výpočtovú metódu, ktorá pomáha objasniť, ktorá z potenciálnych príčin skutočne spôsobuje extrémy.
Ilustrácia analýzy zhody pre chladné extrémy v jarných teplotách vzduchu v Európe. Časti chladných extrémov zhodujúcich sa s podmienkou SH (SH – Sibírsky vysoký tlak je dominantný cirkulačný systém nad eurázijským kontinentom, vytvorený masívnym nahromadením chladného suchého vzduchu v severovýchodnej časti Eurázie od septembra do apríla). Iba štatisticky významné hodnoty zhody (z-skóre > 2) sú farebne zvýraznené. Zdroj: Ústav merania SAV, v. v. i.
Nová metóda je komplexnejšia
Štúdia je výsledkom spolupráce tímu z Ústavu informatiky AV ČR (Milan Paluš, vedúci tímu, Pouya Manshour) a Ústavu merania SAV, v. v. i., (Martina Chvosteková) a dáva odpoveď na zásadnú otázku: Ktorá z viacerých potenciálnych príčin skutočne spôsobuje extrémy? Napríklad pri jarných mrazoch vo Francúzsku je otázne, či je príčinou severoatlantická oscilácia, tzv. blokovacie udalosti (napr. cyklóny a anticyklóny), alebo sibírska tlaková výš.
Nová metóda, ktorú vedci vyvinuli, využíva Rényiho entropiu. „Je to informačná miera, ktorá prináša hlbší pohľad na komplexnosť a variabilitu v dátach tým, že špeciálnym spôsobom vyhodnocuje, ako sú dáta rozdelené alebo usporiadané,“ vysvetľuje Anna Krakovská, vedúca Oddelenia teoretických metód, ÚM SAV, v. v. i.
Pátranie po zdrojoch extrémnych udalostí
V prípade mrazov, ktoré urobili problémy najmä francúzskym vinárom, sa napríklad ukázalo, že severoatlantická oscilácia a blokovacie udalosti síce ovplyvňujú teplotu vo Francúzsku, ale je to sibírska tlaková výš, ktorá je za určitých podmienok zodpovedná za chladné jarné extrémy.
„Vyvinutú výpočtovú metódu sme testovali na simulovaných a reálnych klimatických dátach. Je však priamo aplikovateľná na výskum príčinných (kauzálnych) vzťahov a pátranie po zdrojoch extrémnych udalostí v mnohých iných oblastiach,“ priblížila vedkyňa.
Výsledky spoločného výskumu Ústavu informatiky AV ČR a Ústavu merania SAV, v. v. i., boli zverejnené v prestížnom vedeckom časopise Science Advances, ktorý je známy svojím významným prínosom v oblasti vedy a techniky.
Výskum bol podporený prestížnou Akademickou prémiou (Praemium Academiae) AV ČR, udelenou RNDr. Milanovi Palušovi, DrSc., v roku 2019.
Zdroj: SAV
(JM)
