本文提出了一個用於火山噴出物源反演的數學框架,利用貝葉斯反演方法估計火山噴出物的特徵。
首先,我們利用有限變異性集合設計初始狀態,以代表火山噴發時的大氣狀態。我們還使用源標記方法將火山噴出的氣溶膠與背景氣溶膠區分開。
接下來,我們提出了一種基於高斯徑向基函數的空間維度降低方法,有效地捕捉了氣溶膠團的輸送特徵。我們還提出了一種基於物理約束的時間演化算子學習方法,以低維表示捕捉火山噴出物的演化。
最後,我們提出了一個貝葉斯反演框架,利用學習到的算子和觀測到的氣溶膠光學深度(AOD)來估計火山噴出的二氧化硫源。我們還提出了一種貝葉斯近似誤差方法,以解決背景氣溶膠和大氣變異性對反演的影響。
整個框架結合了地球系統模擬、算子學習和反演問題,並利用合成觀測數據對方法進行了嚴格的測試。
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