A negative (or positive) value of the North Atlantic Oscillation (NAO) index, which measures the variability in sea-level atmospheric pressure, would imply an increase (or decrease) in intense cold air outbreaks and the number of storms in the eastern parts of North America and Northern Europe. The NAO may be influenced by several climate factors. Using a data science approach, here we aim to study the complex dynamics that NAO has with the sea surface temperature (SST) and sea ice extent (SIE), and show that there exists a critical instability (through positive feedback loops) in the complex dynamics of the climate variables of melting Arctic SIE, rising SST, and NAO index. Our statistical machine learning approach shows that the melting SIE and increasing SST significantly affect the NAO, resulting in the changing weather pattern of the North Atlantic region. We also develop a Bayesian Granger-causal dynamic linear model to establish the relationship between the predictor and dependent variable. Our study indicates that there would be a critical instability with more frequent bouts of very cold climate in eastern North America and northern Europe than previously seen, marking a significant climate change.


翻译:北大西洋涛动(NAO)指数通过测量海平面大气压的变率,其负值(或正值)意味着北美东部和北欧地区强冷空气爆发及风暴次数增加(或减少)。NAO可能受多个气候因素影响。本研究采用数据科学方法,旨在探究NAO与海表温度(SST)及海冰范围(SIE)的复杂动态关系,并揭示北极海冰融化、海表温度升高与NAO指数这三个气候变量之间存在通过正反馈循环导致的临界不稳定性。我们的统计机器学习方法表明,融化的海冰范围与升高的海表温度显著影响NAO,进而改变北大西洋地区的天气格局。此外,我们构建了贝叶斯格兰杰因果动态线性模型以确立预测变量与因变量之间的关系。研究指出,未来北大西洋地区将出现比以往更频繁的极寒天气事件,标志着显著的气候变化。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2022年4月30日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
VIP会员
最新内容
乌克兰战场背后的新武器
专知会员服务
5+阅读 · 6月12日
基于博弈论的陆军人机协同(长文报告)
专知会员服务
11+阅读 · 6月12日
美国陆军航空兵:以愿景引领转型
专知会员服务
6+阅读 · 6月12日
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
17+阅读 · 6月11日
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员