Análisis y validación de simulaciones climáticas mediante técnicas topológicas en dinámica no lineal

• Autores: Mosto, Caterina
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Sciamarella, Denisse; Osman, Marisol
• Materia: DINAMICA NO LINEAL; MODELOS CLIMATICOS; TOPOLOGIA; CAOS; NONLINEAR DYNAMICS; CLIMATE MODELS; TOPOLOGY; CHAOS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En la teoría de sistemas dinámicos, los invariantes topológicos en el espacio de estados permiten determinar si dos dinámicas son equivalentes y, en particular, si un modelo representa adecuadamente la dinámica asociada a una serie temporal obtenida a partir de observaciones o simulaciones numéricas. Inversamente, también permiten construir modelos reducidos que capturen los mecanismos principales que generan los datos, sin necesidad de conocer de antemano las ecuaciones que rigen el sistema. En las ciencias del clima, existe una amplia variedad de modelos con diferentes jerarquías y resoluciones, por lo que resulta de gran interés evaluar en qué medida un modelo simplificado representa con fidelidad una determinada dinámica climatológica. Los modelos de baja dimensión se emplean, en particular, para emular características específicas de ciertos subsistemas o procesos no lineales. En esta tesis se desarrollan técnicas topológicas novedosas, basadas en la construcción de complejos celulares y grafos, junto con su aplicación a modelos reducidos utilizados para representar diversos procesos de variabilidad climática y oceánica.
In dynamical system's theory, topological invariants in state space allow us to determine whether two dynamics are equivalent and, in particular, whether a model adequately represents the dynamics associated with a time series obtained from observations or numerical simulations. Conversely, they also make it possible to construct reduced models that capture the main mechanisms generating the data, without the need to know the governing equations of the system in advance. In climate science, there is a wide variety of models with different hierarchies and resolutions, making it highly relevant to assess the extent to which a simplified model faithfully represents a given climatological dynamic. Low-dimensional models are used, in particular, to emulate specific features of certain subsystems or nonlinear processes. This thesis develops novel topological techniques based on the construction of cell complexes and graphs, along with their application to reduced models used to represent various processes of climate and ocean variability.
Fil: Mosto, Caterina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.