Projekt

Daten zum Projekt

Recurrent extreme events in spatially extended excitable systems: Mechanisms of their generation and termination

Initiative: Modellierung und Simulation komplexer Systeme (beendet)
Ausschreibung: Extremereignisse: Modellierung, Analyse und Vorhersage
Bewilligung: 04.02.2011
Laufzeit: 3 Jahre

Projektinformationen

The aim of this project is to develop a theoretical understanding of the generation and termination of very intense but localized structures in spatially extended excitable systems with applications to two particular extreme events, namely harmful algal blooms in the ocean and epileptic seizures in the human brain. The mechanisms and conditions relevant for the generation and termination of extreme events will be evaluated depending on intrinsic local excitability properties, on spatial coupling properties, and on heterogeneities in space. Besides the usual excitable models a novel type of excitable activator-inhibitor systems is introduced in which several activators are competing with each other. Furthermore time series analysis techniques will allow a robust quantification of complex interactions in such systems even for short data sets. Real data sets are used to verify pathways of generation and termination of extreme states identified through the model.

Projektbeteiligte

  • Prof. Dr. Ulrike Feudel

    Universität Oldenburg
    Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften
    Institut für Chemie und
    Biologie des Meeres (ICBM)
    Oldenburg

  • Prof. Dr. Helmut Hillebrand

    Universität Oldenburg
    Institut für Chemie und Biologie des Meeres
    Arbeitsgruppe Planktologie
    Wilhelmshaven

  • Dr. Stefanie Moorthi

    Universität Oldenburg
    Fakultät 5: Mathematik und Naturwissenschaften
    Institut für Chemie und Biologie des Meeres
    Planktologie
    Wilhelmshaven

  • Prof. Dr. Holger Kantz

    Max-Planck-Institut für Physik
    komplexer Systeme
    AG Nichtlineare Dynamik
    und Zeitreihenanalyse
    Dresden

  • Prof. Dr. Jürgen Kurths

    Potsdam-Institut für
    Klimafolgenforschung e. V.
    Forschungsbereich 4:
    Transdisziplinäre Konzepte und Methoden
    Potsdam

  • Prof. Dr. Klaus Lehnertz

    Universitätsklinikum Bonn
    Klinik für Epileptologie
    AG Neurophysik
    Bonn