Книга: Стохастическая динамика природных объектов. Броуновское движение и геофизические приложения

Монография посвящена исследованию с единых позиций хаотического поведения различных природных объектов. Объекты выбраны из геофизики. Таковыми считается и вся планета в целом, когда исследуется неравномерность ее вращения; и глобальная климатическая система в случае изучения вариаций климата; это и озера - при анализе динамики уровней воды, и ледники - при исследовании вариаций их размеров; это деятельные слои суши и океана при исследовании колебаний влагозапасов почвы, изменчивости температуры и солености приповерхностных морских вод. В данной книге для описания флуктуации природных объектов рассматриваются не все существующие стохастические методы, а только связанные с применением теории броуновского движения. Основой для применения концепции броуновского движения к природным объектам является возможность разделения совокупности флуктуации их динамики на быстрые и медленные, согласно принятой в статистической физике терминологии. Важно, что на временах реакции медленных переменных на внешнее воздействие быстрые переменные теряют память об их предыдущем состоянии и могут рассматриваться как случайный процесс с заданной статистикой. Предельным случаем такой ситуации с разделением времен является трактовка воздействия быстрых переменных на медленные как воздействие белого шума - случайного процесса с исчезающее малым временем корреляции, так называемого дельта-коррелированного случайного процесса. В целом авторы постарались по возможности полно изложить возможности теории броуновского движения для описания изменчивости природных объектов. В монографии изложены некоторые современные методы неравновесной статистической механики, мало известные в науках об окружающей среде, полезные для построения стохастических моделей природных процессов. Для специалистов по статистической геофизике, физике атмосферы и океана, гидрологии, метеорологии.