«Бог ветра» поможет настраивать климатические модели

Международный коллектив с участием российских ученых разработал метод автоматизированной настройки климатических моделей, названный в честь древнегреческого бога ветров Эола. Оригинальность разработанного подхода основана на оптимизации новой функции, которая описывает точность воспроизведения климата. Работа опубликована в журнале Geoscientific Model Development.

Строить климатические модели необходимо для того, чтобы отслеживать состояние Земли, исследовать ее чувствительности к различным (в том числе и антропогенным) воздействиям и для того, чтобы предсказывать ее изменений. В основе моделирования основе лежит мощный физико-математический аппарат. Исходя из количества учитываемых параметров, сложности и детальности описания существует иерархия климатических моделей: от простых до сложных — многомерных.

Алексей Елисеев, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник кафедры физики атмосферы отделения геофизики физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, замечает, что статья «стала результатом совместной работы международного коллектива ученых, посвященной развитию климатических моделей промежуточной сложности. В данной статье мы приводим описание и проверку атмосферного блока такой модели — блока Aeolus».

Блок Aeolus (он назван в честь древнегреческого бога ветров Эола, — прим. Indicator.Ru) описывает динамику атмосферы, его расчеты позволяют учитывать множество параметров, а также потенциально моделировать состояние климата на больших промежутках времени — вплоть до нескольких сотен тысяч лет. Разработанная автором из МГУ часть этой модели позволяет математически вычислять крупномасштабное (период которого больше времени погодных изменений в атмосфере) поле ветра и характеристики планетарных волн в тропосфере и стратосфере. Модель оптимизировали с использованием данных реанализа ERA-Interim, описывающих состояние атмосферы с 1983 по 2009 год. Модель изменяла свои параметры так, чтобы уравнения как можно точнее описывали наблюдаемые явления. Как показали результаты исследования, такая наученная программа эффективно описывает происходящее в атмосфере. В частности, хорошо воспроизводятся планетарные ветры, широтные ветры у поверхности Земли в Северном полушарии, шторма и восходящие экваториальные потоки воздуха.

«В дальнейшем планируется подготовка и публикация статей с описанием и проверкой полной климатической модели POEM, частью которой является модель Aeolus. Как и другие климатические модели промежуточной сложности, POEM позволит проводить расчеты для анализа изменений климата с меньшим требованием к вычислительным ресурсам по сравнению с моделями общей циркуляции, широко используемыми в настоящее время», — заключает Алексей Елисеев.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.