Математика и Computer Science

Модель воспроизвела фрактальность прудов в Арктике

Талые водоемы в Арктике

Stefano Berti/LML/Getty Images

Ученые создали простую геометрическую модель, которая описывает форму и размер талых водоемов в Арктике. Авторы надеются, что их работа позволит уточнить модели изменения климата, которые обычно предсказывают не такое быстрое таяние льдов, какое есть на самом деле. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Климат в Арктике меняется из-за глобального потепления намного быстрее, чем в большинстве других мест. Крупномасштабные климатические модели обычно недооценивают темпы потери льда в приполярных регионах Северного полушария. Создатели таких недостоверных моделей не до конца понимают, как появляются талые пруды — водоемы из растаявшего снега и льда — и как они влияют на общую ситуацию в регионе. Появление таких водоемов очень важно учитывать, так как вода намного хуже отражает свет и намного лучше поглощает его энергию. Таким образом, формируется положительная обратная связь — чем больше прудов, тем больше Арктика поглощает света и тем больше там тает льда.

В новой статье ученые описывают модель, которая воспроизводит, как пруды распределяются по размеру и форме. Группа Пердрага Поповича и его коллег из Чикагского университета в США предложила наносить на плоскость случайное распределение кругов, а пространство между ними считать заполненным водой. В таком подходе всего два параметра: средний радиус круга и доля покрытой ими площади.

Авторы смогли подобрать такие значения этих параметров, которые позволяют получать такие же пространственные корреляции, как и у настоящих прудов. Дальнейший анализ показал, что модель достаточно точно воспроизводит другие характеристики прудов, такие как фрактальные свойства их форм и зависимость количества от размера. Подобную модель изменений на малом масштабе можно включить в модели глобального изменения климата для того, чтобы уточнить их прогнозы.

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