Майкл Гил

Майкл Гил (родился 10 июня 1944 года в Будапеште, Венгрия ) ^[1] — американский и европейский математик и физик, специализирующийся на климатических науках и их междисциплинарных аспектах. Он является основателем теоретической динамики климата, а также передовой методологии усвоения данных . ^[1] Он систематически применял теорию динамических систем к потокам планетарного масштаба, как атмосферным, так и океаническим. Гил использовал эти методы, чтобы перейти от простых потоков с высокой временной регулярностью и пространственной симметрией к наблюдаемым потокам с их сложным поведением в пространстве и времени. Его исследования изменчивости климата во многих временных масштабах использовали полную иерархию моделей , от простейших «игрушечных» моделей до атмосферных, океанических и связанных моделей общей циркуляции. ^[2] В последнее время Гил также работал над моделированием и анализом данных в динамике популяций , макроэкономике и системе климат–экономика–биосфера.

В настоящее время он является почетным профессором-исследователем Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и почетным профессором Высшей нормальной школы в Париже . ^[3]

Ранняя жизнь и образование

Гил провел свое детство в Румынии , прежде чем переехал в Израиль . ^[4] Он изучал машиностроение в Технионе – Израильском технологическом институте , Хайфа, Израиль, где он получил степень бакалавра наук в августе 1966 года и степень магистра наук в июне 1971 года. Он изучал математику в Институте математических наук Куранта , Нью-Йоркский университет, Нью-Йорк, где он получил степень магистра в феврале 1973 года и степень доктора философии в июне 1975 года под руководством Питера Лакса (премия Абеля 2005 года). ^[4] Название его докторской диссертации было «Нелинейное параболическое уравнение с приложениями к теории климата». ^[5]

Карьера

Гил был связан с Институтом математических наук Куранта с сентября 1971 по май 1987 года, сначала в качестве научного сотрудника (1971–1975), а затем в качестве научного профессора (1982–1987), через промежуточные назначения. Находясь в Нью-Йорке , он был научным сотрудником NAS/NRC в Институте космических исследований имени Годдарда в NASA , Нью-Йорк с августа 1975 по сентябрь 1976 года. ^[4]

В 1985 году Гил был назначен штатным профессором динамики климата на кафедре атмосферных наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе , где он также занимал должность председателя той же кафедры с сентября 1988 года по июнь 1992 года. С июля 1994 года по июнь 2003 года он был назначен почетным профессором динамики климата в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, а также директором Института геофизики и планетарной физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе с июля 1992 года по июнь 2003 года. Он занимал должность директора Института экологических исследований и обучения (CERES-ERTI) Высшей нормальной школы в Париже с ноября 2002 года по сентябрь 2010 года и должность заведующего кафедрой наук о Земле ENS с июля 2003 года по декабрь 2009 года, где он также был почетным профессором наук о Земле с сентября 2002 года по сентябрь 2012 года. ^[4]

С октября 2003 года по сегодняшний день он является заслуженным профессором-исследователем атмосферных и океанических наук в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Он также является заслуженным профессором-эмеритом в École Normale Supérieure в Париже с сентября 2012 года. ^{[6] [7]}

Исследовать

Гил сыграл важную роль в основах современной теоретической динамики климата . ^{[8] [9]} В конце 1970-х годов он работал над применением теории динамических систем к проблемам климатических наук. Начиная с работ Будыко ^[10] и Селлерса , ^[11] Гил предложил одномерную модель энергетического баланса, способную дать краткое, но по сути правильное описание климатической системы. ^[12] Анализ Гила дополнил анализы Будыко и Селлерса и сыграл ключевую роль в понимании мультистабильности системы Земли, которая характеризуется конкурирующими состояниями снежного кома и тепла. Палеоклиматологические доказательства того, что Земля действительно переживала эпизоды снежного кома в докембрии, появились в 1990-х годах. ^[13] Модели энергетического баланса, подобные модели Гила, когда-то дополненные стохастическими воздействиями (в соответствии с направлением программы Хассельмана ), привели к открытию таких явлений, как стохастический резонанс . ^[14]

На протяжении 1980-х и 1990 - х годов Гил внес вклад в разработку методов усвоения данных в метеорологии и океанографии ^[15] и в теорию низкочастотной изменчивости атмосферы (с особым акцентом на изучение блокирования), а также в понимание крупномасштабной динамики океана . Он ввел использование передовых спектральных методов для анализа хаотических геофизических временных рядов ^[16] и, прежде всего, технику анализа сингулярного спектра (SSA). ^{[17] [18]} В 2000-х годах он расширил свои исследования явления Эль-Ниньо-Южное колебание (ENSO) с использованием булевой задержки и дифференциальных уравнений с задержкой [ ^19] и работал над статистикой и динамикой экстремальных событий . Недавно Гил предложил аттрактор отката в качестве математической структуры, способной охватить случайную и зависящую от времени природу климатической системы . Еще одной областью исследований была разработка методов, основанных на данных, для реконструкции суррогатной динамики частично наблюдаемых систем. ^[20] Кроме того, он внес вклад в анализ данных и моделирование в макроэкономике и динамике населения, а также в сопряженное моделирование климата, экономики и биосферы. ^[21]

Почести и награды

• Член Американского физического общества 2022 г. ^[22]
• 2012 Медаль А. Вегенера и почетный член Европейского союза наук о Земле (EGU) ^[2]
• 2010 Почетный член Венгерской академии наук ^[23]
• 2005 г. Лекция Лоренца, Американский геофизический союз ^[24]
• 2005 Иностранный член Австрийской академии наук (OeAW) ^[25]
• 2004 Медаль Л. Ф. Ричардсона, Европейский союз наук о Земле ^[26]
• 2002 Почетный член Королевского астрономического общества ^[27]
• 1998 Член Европейской академии ^[28]
• 1995 Член Американского геофизического союза ^[29]
• 1991 - 1992 Стипендиат Гуггенхайма ^[30]
• 1988 Член Американского метеорологического общества ^[31]

Публикации

Ниже приведена подборка книг и статей.

Избранные книги

• Бенгтссон, Леннарт; Гил, Майкл; Каллин, Эрланд, ред. (1981). Динамическая метеорология: методы усвоения данных . Прикладные математические науки. Том. 36. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer New York. дои : 10.1007/978-1-4612-5970-1. ISBN 978-0-387-90632-4.
• Ghil, Michael; Benzi, R.; Parisi, Giorgio; fisica, Società italiana di (1985). Турбулентность и предсказуемость в геофизической гидродинамике и динамике климата . Труды Международной школы физики «Энрико Ферми», курс LXXXVIII. Амстердам; Нью-Йорк: Северная Голландия. ISBN 978-0-444-86936-4.
• Гил, М.; Чайлдресс, С. (1987). Темы в геофизической гидродинамике: динамика атмосферы, теория динамо и динамика климата . Том 60. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer New York. doi :10.1007/978-1-4612-1052-8. ISBN 978-0-387-96475-1.

Избранные статьи

Теория динамики климата и изменчивости климата

• Гил, Майкл (1976). «Климатическая стабильность для модели типа Селлерса». Журнал атмосферных наук . 33 (1): 3–20. Bibcode : 1976JAtS...33....3G. doi : 10.1175/1520-0469(1976)033<0003:CSFAST>2.0.CO;2 . ISSN  0022-4928.
• Ghil, M.; Vautard, R. (1991). «Междесятилетние колебания и тенденция к потеплению во временных рядах глобальной температуры». Nature . 350 (6316): 324–327. Bibcode :1991Natur.350..324G. doi :10.1038/350324a0. ISSN  0028-0836.
• Гил, Майкл; Чекроун, Микаэль Д.; Симонне, Эрик (2008). «Динамика климата и механика жидкости: естественная изменчивость и связанные с ней неопределенности». Physica D: Нелинейные явления . 237 (14–17): 2111–2126. arXiv : 1006.2864 . doi : 10.1016/j.physd.2008.03.036.
• Гил, Майкл (2019). «Столетие нелинейности в науках о Земле». Earth and Space Science . 6 (7): 1007–1042. doi : 10.1029/2019EA000599. ISSN  2333-5084.
• Гил, Майкл; Лукарини, Валерио (31 июля 2020 г.). «Физика изменчивости климата и изменения климата». Reviews of Modern Physics . 92 (3): 035002. arXiv : 1910.00583 . doi : 10.1103/RevModPhys.92.035002. ISSN  0034-6861.

Палеоклимат

• Källén, E.; Crafoord, C.; Ghil, M. (1979). «Свободные колебания в климатической модели с динамикой ледяного покрова». Журнал атмосферных наук . 36 (12): 2292–2303. doi : 10.1175/1520-0469(1979)036<2292:FOIACM>2.0.CO;2 . ISSN  0022-4928.
• Гил, Майкл (1994). «Криотермодинамика: хаотическая динамика палеоклимата». Physica D: Nonlinear Phenomena . 77 (1–3): 130–159. doi :10.1016/0167-2789(94)90131-7.
• Бурс, Никлас; Гил, Майкл; Стокер, Томас Ф. (01.09.2022). «Теоретические и палеоклиматические доказательства резких переходов в системе Земли». Environmental Research Letters . 17 (9): 093006. doi :10.1088/1748-9326/ac8944. ISSN  1748-9326.

Усвоение данных

• Ghil, Michael; Malanotte-Rizzoli, Paola (1991). "Усваивание данных в метеорологии и океанографии". Advances in Geophysics . Vol. 33. Elsevier. pp. 141–266. doi :10.1016/s0065-2687(08)60442-2. ISBN 978-0-12-018833-8.
• Каррасси, Альберто; Гил, Майкл; Тревизан, Анна; Убольди, Франческо (01.06.2008). "Усваивание данных как проблема нелинейных динамических систем: Устойчивость и сходимость системы прогнозирования-усваивания". Хаос: междисциплинарный журнал нелинейной науки . 18 (2): 023112. arXiv : 0711.3741 . doi : 10.1063/1.2909862. ISSN  1054-1500. PMID  18601479.

Блокировки

• Леграс, Б.; Гил, М. (1985). «Постоянные аномалии, блокировка и вариации в атмосферной предсказуемости». Журнал атмосферных наук . 42 (5): 433–471. doi : 10.1175/1520-0469(1985)042<0433:PABAVI>2.0.CO;2 . ISSN  0022-4928.

Теория динамических систем

• Chekroun, Mickaël D.; Simonnet, Eric; Ghil, Michael (2011). «Стохастическая динамика климата: случайные аттракторы и зависящие от времени инвариантные меры». Physica D: Nonlinear Phenomena . 240 (21): 1685–1700. doi :10.1016/j.physd.2011.06.005.
• Гил, Майкл (2017). «Циркуляция океана под действием ветра: применение теории динамических систем к проблеме климата». Дискретные и непрерывные динамические системы — A . 37 (1): 189–228. doi :10.3934/dcds.2017008. ISSN  1553-5231.
• Charó, Gisela D.; Chekroun, Mickaël D.; Sciamarella, Denisse; Ghil, Michael (2021-10-01). "Топологические изменения, вызванные шумом в хаотической динамике". Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science . 31 (10). arXiv : 2010.09611 . doi : 10.1063/5.0059461. ISSN  1054-1500. PMID  34717329.

Макроэкономика и связанная с климатом макроэкономика

• Hallegatte, Stéphane; Ghil, Michael (2008). «Стихийные бедствия, влияющие на макроэкономическую модель с эндогенной динамикой». Ecological Economics . 68 (1–2): 582–592. doi :10.1016/j.ecolecon.2008.05.022.
• Грот, Андреас; Гил, Майкл (2017). «Синхронизация мировой экономической активности». Хаос: междисциплинарный журнал нелинейной науки . 27 (12): 127002. doi :10.1063/1.5001820. ISSN  1054-1500. PMID  29289036.

Ссылки

1. Cushman-Roisan, Benoit; Beckers, Jean-Marie (2011-01-01), Cushman-Roisan, Benoit; Beckers, Jean-Marie (ред.), "Глава 22 - Ассимиляция данных", International Geophysics , Введение в геофизическую гидродинамику, т. 101, Academic Press, стр. 725–760, doi :10.1016/b978-0-12-088759-0.00022-5, ISBN 9780120887590, получено 2022-07-01
2. "Michael Ghil". Европейский союз геонаук (EGU) . Получено 2022-01-03 .
3. "Michael Ghil" (PDF) . Получено 7 июля 2020 г.
4. "Courant Newsletters | NYU Courant". cims.nyu.edu (ред. осень 2011 г.). стр. 4–5 . Получено 04.01.2022 .
5. "Майкл Гил - Проект генеалогии математики". www.genealogy.math.ndsu.nodak.edu . Получено 16.12.2021 .
6. "Майкл Гил". dept.atmos.ucla.edu . Получено 2022-01-04 .
7. "GHIL, Майкл - Центр формирования окружающей среды и общества" . www.environnement.ens.fr (на французском языке) . Проверено 4 января 2022 г.
8. "The Climate Modelling Primer, 4th Edition | Wiley". Wiley.com . Получено 01.07.2022 .
9. Чоун, Маркус (28.02.2004). «Хаотические небеса». New Scientist . Получено 21.05.2023 .
10. Будыко, М.И. (1969-01-01). «Влияние вариаций солнечной радиации на климат Земли». Tellus . 21 (5): 611–619. Bibcode : 1969Tell...21..611B. doi : 10.3402/tellusa.v21i5.10109 . ISSN  0040-2826.
11. Селлерс, Уильям Д. (1969-06-01). «Глобальная климатическая модель, основанная на энергетическом балансе системы Земля-Атмосфера». Журнал прикладной метеорологии и климатологии . 8 (3): 392–400. Bibcode :1969JApMe...8..392S. doi : 10.1175/1520-0450(1969)008<0392:AGCMBO>2.0.CO;2 . ISSN  1520-0450.
12. Гил, Майкл (1976-01-01). «Климатическая стабильность для модели типа Селлерса». Журнал атмосферных наук . 33 (1): 3–20. Bibcode : 1976JAtS...33....3G. doi : 10.1175/1520-0469(1976)033<0003:CSFAST>2.0.CO;2 . ISSN  0022-4928.
13. Хоффман, Пол Ф.; Кауфман, Алан Дж.; Халверсон, Гален П.; Шраг, Дэниел П. (1998-08-28). "Неопротерозойская Земля-снежок". Science . 281 (5381): 1342–1346. Bibcode :1998Sci...281.1342H. doi :10.1126/science.281.5381.1342. PMID  9721097. S2CID  13046760.
14. Benzi, R; Sutera, A; Vulpiani, A (1981-11-01). "Механизм стохастического резонанса". Journal of Physics A: Mathematical and General . 14 (11): L453–L457. Bibcode :1981JPhA...14L.453B. doi : 10.1088/0305-4470/14/11/006 . ISSN  0305-4470. S2CID  123005407.
15. Гил, Майкл; Маланотте-Риццоли, Паола (1991), Ассимиляция данных в метеорологии и океанографии, Достижения в геофизике, т. 33, Elsevier, стр. 141–266, doi :10.1016/s0065-2687(08)60442-2, ISBN 9780120188338, получено 2021-12-16
16. Ghil, M.; Vautard, R. (март 1991 г.). «Междекадные колебания и тенденция к потеплению во временных рядах глобальной температуры». Nature . 350 (6316): 324–327. Bibcode :1991Natur.350..324G. doi :10.1038/350324a0. ISSN  1476-4687. S2CID  4241857.
17. Vautard, Robert; Yiou, Pascal; Ghil, Michael (1992-09-15). "Анализ сингулярного спектра: набор инструментов для коротких, шумных хаотических сигналов". Physica D: Nonlinear Phenomena . 58 (1): 95–126. Bibcode : 1992PhyD...58...95V. doi : 10.1016/0167-2789(92)90103-T. ISSN  0167-2789.
18. Гил, М.; Аллен, MR; Деттингер, доктор медицины; Иде, К.; Кондрашов Д.; Манн, Мэн; Робертсон, AW; Сондерс, А.; Тиан, Ю.; Варади, Ф.; Ю, П. (2002). «Расширенные спектральные методы для климатических временных рядов». Обзоры геофизики . 40 (1): 3–1–3–41. Бибкод : 2002RvGeo..40.1003G. дои : 10.1029/2000RG000092. ISSN  1944-9208. S2CID  6765204.
19. Заляпин, Илья; Кейлис-Борок, Владимир; Гил, Майкл (2003-05-01). "Модель уравнения булевой задержки сталкивающихся каскадов. Часть II: Прогнозирование критических переходов". Журнал статистической физики . 111 (3): 839–861. doi :10.1023/A:1022802432590. ISSN  1572-9613. S2CID  118736384.
20. Сантос Гутьеррес, Мануэль; Лукарини, Валерио; Шекрун, Микаэль Д.; Гиль, Майкл (2021-05-01). "Модели пониженного порядка для связанных динамических систем: методы, управляемые данными, и оператор Купмана". Хаос: междисциплинарный журнал нелинейной науки . 31 (5): 053116. arXiv : 2012.01068 . Bibcode : 2021Chaos..31e3116S. doi : 10.1063/5.0039496. ISSN  1054-1500. PMID  34240957. S2CID  235303689.
21. Hallegatte, Stéphane; Ghil, Michael (декабрь 2008 г.). «Стихийные бедствия, влияющие на макроэкономическую модель с эндогенной динамикой». Ecological Economics . 68 (1–2): 582–592. doi :10.1016/j.ecolecon.2008.05.022.
22. "Архив членов APS". aps.org . Получено 10.12.2022 .
23. "Михаэль Гил был избран почетным членом Венгерской академии наук". dept.atmos.ucla.edu . Получено 03.01.2022 .
24. "Лекция Эда Лоренца | AGU". www.agu.org . Получено 03.01.2022 .
25. "Подробности членов Oeaw". www.oeaw.ac.at . Получено 2022-01-03 .
26. "Michael Ghil". Европейский союз геонаук (EGU) . Получено 2022-01-03 .
27. Симион @Yonescat, Флорин. "Почетное членство (A)". Королевское астрономическое общество . Получено 03.01.2022 .
28. "Академия Европы: Гил Майкл". www.ae-info.org . Получено 2022-01-03 .
29. Аноним (1995). «Стипендиаты AGU 1995 года». Eos, Transactions American Geophysical Union . 76 (35): 348–349. Bibcode : 1995EOSTr..76..348.. doi : 10.1029/95eo00213. ISSN  0096-3941.
30. "Фонд Джона Саймона Гуггенхайма | Майкл Гил" . Получено 2022-01-03 .
31. "Список стипендиатов". Американское метеорологическое общество . Получено 2022-01-03 .