АНАЛІЗ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ МОНІТОРИНГУ ГЛОБАЛЬНОЇ ДИНАМІКИ CO₂ ТА ОБҐРУНТУВАННЯ МОДЕЛІ З ЯДРОМ ПАМ’ЯТІ

Abstract

Зростання концентрації атмосферного CO₂ є одним із визначальних індикаторів зміни глобального вуглецевого циклу. Для глобальних екологічних задач важливо не лише встановити факт зростання концентрації, а й математично описати структуру часового ряду: довготривалий тренд, сезонні коливання, міжрічні аномалії та інерційну реакцію природних поглиначів. Проблема полягає в тому, що прості трендові моделі добре описують загальне зростання, але не дають окремого кількісного показника інерційності ряду. Балансові та інверсійні моделі є фізично змістовними, але потребують великої кількості зовнішніх даних: викидів, потоків океану, стану біосфери, метеорологічних полів і моделей перенесення.Запропонована модель з ядром пам’яті є доцільним проміжним підходом між простою трендовою апроксимацією та складними фізичними моделями. Її новизна полягає у введенні скінченного інтегрального ядра K(s;τ) (гамма-ядра другого порядку), яке дозволяє врахувати вплив попередніх темпів приросту CO₂ на поточну концентрацію.