Глобальный взгляд на статистические модели возвышений морской поверхности
25 февраля 2025 г.
В Russian Journal of Earth Sciences опубликована статья «Глобальный взгляд на статистические модели возвышений морской поверхности» д.ф.-м.н. А.С. Запевалова, главного научного сотрудника Морского гидрофизического института РАН.
В ходе исследования была осуществлена верификация статистических моделей возвышений морской поверхности, основанная на разложении волнового профиля по степеням малого параметра (крутизна волны) и многомерных интегралах волновых спектров. Для верификации данные измерения волн были использованы для расчета как асимметрии и эксцесса возвышений поверхности, как и распределения гребней и впадин.
Определены два фактора, которые ограничивают оценки асимметрии Aη и эксцесса Eη, полученные благодаря существующим моделям. Во-первых, модельные оценки Aη и Eη всегда положительные, хотя данные измерений показывают, что нижняя граница диапазона, в котором меняется асимметрия и эксцесс, лежит в области отрицательных значений.
Во-вторых, практически все существующие модели являются однопараметрическими и используют крутизну и возраст волн в качестве предикторов; при этом данные измерений показывают отсутствие явных взаимосвязей. Значения Aη и Eη существенно варьируются для фиксированных значений предикторов. Существующие статистические модели могут описывать только средние тенденции изменения Aη и Eη. Это ограничивает область их применения.
Анализ функций плотности вероятностей впадин FTh и гребней FCr показал, что при Aη < 0 функции FTh и FCr примерно равны. Нелинейная модель второго порядка не описывает эту ситуацию. Отрицательные значения асимметрии наблюдаются гораздо реже, чем положительные, поэтому функции FTh and FCr, рассчитанные для ансамбля ситуаций, соответствуют нелинейной модели второго порядка.