Добірка наукової літератури з теми "Arctic, Atmospheric Energy Fluxes, Self-organizing Maps"
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Статті в журналах з теми "Arctic, Atmospheric Energy Fluxes, Self-organizing Maps":
Mewes, Daniel, and Christoph Jacobi. "Horizontal Temperature Fluxes in the Arctic in CMIP5 Model Results Analyzed with Self-Organizing Maps." Atmosphere 11, no. 3 (March 2, 2020): 251. http://dx.doi.org/10.3390/atmos11030251.
Gallagher, Michael R., Matthew D. Shupe, and Nathaniel B. Miller. "Impact of Atmospheric Circulation on Temperature, Clouds, and Radiation at Summit Station, Greenland, with Self-Organizing Maps." Journal of Climate 31, no. 21 (November 2018): 8895–915. http://dx.doi.org/10.1175/jcli-d-17-0893.1.
Clark, Joseph P., Vivek Shenoy, Steven B. Feldstein, Sukyoung Lee, and Michael Goss. "The Role of Horizontal Temperature Advection in Arctic Amplification." Journal of Climate 34, no. 8 (April 2021): 2957–76. http://dx.doi.org/10.1175/jcli-d-19-0937.1.
Mewes, Daniel, and Christoph Jacobi. "Heat transport pathways into the Arctic and their connections to surface air temperatures." Atmospheric Chemistry and Physics 19, no. 6 (March 27, 2019): 3927–37. http://dx.doi.org/10.5194/acp-19-3927-2019.
Francis, Jennifer, and Natasa Skific. "Evidence linking rapid Arctic warming to mid-latitude weather patterns." Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 373, no. 2045 (July 13, 2015): 20140170. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2014.0170.
Nigro, Melissa A., John J. Cassano, Jonathan Wille, David H. Bromwich, and Matthew A. Lazzara. "A Self-Organizing-Map-Based Evaluation of the Antarctic Mesoscale Prediction System Using Observations from a 30-m Instrumented Tower on the Ross Ice Shelf, Antarctica." Weather and Forecasting 32, no. 1 (January 11, 2017): 223–42. http://dx.doi.org/10.1175/waf-d-16-0084.1.
Дисертації з теми "Arctic, Atmospheric Energy Fluxes, Self-organizing Maps":
Mewes, Daniel. "Large-scale Horizontal Energy Fluxes into the Arctic Analyzed Using Self-organizing Maps." 2020. https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A75179.
Der meridionale Temperaturgradient zwischen mittleren und hohen Breiten nimmt aufgrund der arktischen Verstärkung ab. Diese Temperaturänderung beeinflusst auch die Zirkulation und die horizontalen Energieflüsse zwischen den mittleren Breiten und der Arktis, was die Arktis selbst zusätzlich beeinflussen könnte. Der horizontale Energietransport wurde, unserem bestem Wissen nach, nie mit der aktuellen Methode namens Self-Organizing Map (SOM) analysiert. Die SOM ist ein einfaches unüberwachtes neuronales Netzwerk, das zum Extrahieren von Mustern hoch dimensionaler Daten verwendet wird und die Muster in einem zweidimensionalen Gitter darstellt, in dem ähnliche (unterschiedliche) Muster innerhalb des Gitters näher beieinander (weiter voneinander entfernt) liegen. Ein Vorteil der SOM besteht darin, dass keine linearen Annahmen wie bei anderen Methoden vorliegen, die die Zirkulation charakterisieren, wie z. B. die Arktische Oszillation oder der Nordatlantische Oszillationsindex. Die SOM wurde im Rahmen dieser Arbeit verwendet, um horizontale Wärmetransportmuster aus Reanalysedaten und Klimamodelldaten zu extrahieren und zu analysieren. Mit der SOM-Methode konnten unterschiedliche horizontale Muster des Wärmetransports in die Arktis identifiziert werden, welche wiederum zu Pfaden zusammengefasst wurden. Die SOM ermöglichte es, die Veränderung der Auftrittshäufigkeit der Pfade in den letzten dreißig Jahren und die Veränderung der Muster zwischen einer Simulation des heutigen Zustandes und einer Klimaprojektion mit erhöhten Treibhausgaskonzentrationen zu charakterisieren. Unter Verwendung von Reanalysedaten konnten drei unterschiedliche Pfade extrahiert werden, die alle unterschiedliche Merkmale aufweisen. Sie wurden nach dem jeweiligen Hauptpfad benannt, den der horizontale Wärmetransport vollzieht, um in die Arktis zu gelangen: der Atlantikpfad, der Pazifikpfad und der Kontinentalpfad. Für die Reanalysedaten konnte gezeigt werden, dass die Auftretenshäufigkeit des Atlantikpfads, der mit positiven Temperaturanomalien in der Zentralarktis verbunden ist, in den letzten drei Jahrzehnten gestiegen ist. Demgegenüber ist die Auftretenshäufigkeit des pazifischen Pfads, der mit negativen Temperaturanomalien um Spitzbergen verbunden ist, in den letzten drei Jahrzehnten gesunken. Dies deutet darauf hin, dass sich die Zirkulation, die mit der Temperatur in der Arktis verbunden ist, ändert. Die Trends für die Auftrittshäufigkeiten der horizontalen SOM-Wärmetransportpfade wurden, nach bestem Wissen, vor dieser Arbeit noch nie analysiert. Auswertungen basierend auf acht Klimamodellen haben die drei unterschiedlichen Muster sowohl in Klimasimulationen für die zweite Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts, als auch in Klimaprojektionen der zweiten Hälfte des einundzwanzigsten Jahrhunderts gefunden. Dies zeigt, dass diese drei Pfade der Atmosphäre inhärent sind. Im Vergleich zu den Reanalysedaten zeigen die Klimamodelle viel stärkere Auftrittshäufigkeiten für den Kontinentalpfad. Die Reanalysedaten des Kontinentalpfads weisen keine hohen Auftrittshäufigkeiten auf. Der Multi-Modell-Mittelwert zeigt jedoch eine deutliche Abnahme dieser Auftrittshäufigkeiten des Kontinentalpfads zwischen der Simulation des heutigen Zustands und der Projektion mit erhöhten Treibhausgaskonzentrationen. Der Kontinentalpfad ist meist mit starken zonalen Transporten verbunden, während nur kleine meridionale Transporte über Sibirien oder Nordamerika erfolgen. Dies deutet darauf hin, dass mit zunehmender Erwärmung die Flüsse meridionaler werden sowie den Wärmetransport in die Arktis erhöhen und somit die Lufttemperatur in Bodennähe beeinflussen können.:Bibliographische Beschreibung Bibliographic Description Acronyms 1. Introduction: Arctic Amplification, Circulation and Transport 1.1. Arctic Amplification 1.2. The (AC)3 project 1.3. Overview of General Circulation in Mid and High Latitudes 1.3.1. Drivers of the general circulation 1.3.2. Circulation impacts on high and mid latitudes 1.3.3. Atmospheric energy transport into the Arctic 1.4. Overview of the Thesis 2. The Self-organizing Map 2.1. Mathematical Description 2.2. SOM Parameters and their Effect on Clustering Meteorological Data 2.2.1. Map size 2.2.2. Neighborhood function 2.2.3. Iterations 2.2.4. Learning rate 2.2.5. Summary of the effect of learning parameters 2.3. Limits of SOM 2.4. Application of SOM in Atmospheric Sciences 2.5. Comparison with the K-Means Clustering Algorithm 2.6. A Practical Guide to SOM 3. Clustering of Atmospheric Energy Transport within ERA-Interim 3.1. Data and Method 3.1.1. ERA-Interim data 3.1.2. Analysis method 3.2. Results 3.2.1. Heat transport SOM 3.2.2. Temperature anomaly composites related to transport pathways 3.2.3. Mean meridional heat transport 3.2.4. Trend of transport pathways 3.2.5. Two-meter temperature trends 3.3. Discussion 3.4. Summary of ERA-Interim Analysis 4. Comparison of Flux Pathways in CMIP5 Model Analysis 4.1. Methods and Data 4.1.1. CMIP5 model data 4.1.2. Analysis using the SOM method 4.2. Results 4.2.1. Historical patterns 4.2.2. RCP8.5 patterns 4.2.3. Mean pathway occurrence frequencies 4.2.4. Pathway occurrence frequency trends during the historical and future time intervals 4.3. Discussion of CMIP5 Analysis 5. Summary and Conclusion of the Horizontal Energy Flux SOM Analysis References A. Appendix: ERA-Interim Self-Organizing Map Analysis B. Appendix: CMIP5 Self-Organizing Map Results Acknowledgments Curriculum Vitae Affirmation