Компьютерную модель, которая сможет предсказать погодные аномалии с заблаговременностью до полугода, создал российский ученый, 20 февраля сообщает журнал МФТИ «За науку».

Ростислав Фадеев, старший научный сотрудник Института вычислительной математики им. Г. И. Марчука РАН, заместитель заведующего кафедрой вычислительных технологий и моделирования в геофизике и биоматематике МФТИ и сотрудник Гидрометцентра России, при создании своей модели объединил в ней три уже работающие прогнозные модели.

Это отечественная модель прогноза погоды ПЛАВ (SLAV), европейская модель океана NEMO и модель SI3, прогнозирующая состояние морского льда в Арктике и других регионах. Новую модель назвали SLNE по первым буквам моделей, ставших ее основой. Она позволяет моделировать динамику атмосферы, океана и морского льда.

Ей еще предстоит в ближайшие год-два пройти проверку, которая подтвердит правильность ее прогнозов и позволит SLNE стать рабочим инструментом для использования Гидрометцентром России при среднесрочном прогнозировании погоды и долгосрочном прогнозировании погодных аномалий.

Результаты уже проведенных исследований новой модели представлены в статье «Параллельная работа сопряженной модели SLNE Атмосфера-океан-морской лед», опубликованной в журнале Supercomputing Frontiers and Innovations.

Прогнозы погоды как кратковременные, так и долгосрочные, необходимы для планирования соответствующим службам своих действий с учетом погодных условий и возможных аномалий. Особенно важны долгосрочные прогнозы для планирования сельскохозяйственной деятельности и работы энергетического сектора.

В конце XX века и в XXI веке достижения научно-технического прогресса в компьютерных технологиях, вычислительной математике и средствах наблюдений за окружающей средой позволили очень высоко поднять уровень прогнозирования погоды.

Для более точного предсказания погоды на дни, недели, месяцы и годы вперед метеорологами во всем мире разрабатываются соответствующие математические модели (компьютерные программы).

При создании своей сопряженной модели SLNE Ростислав Фадеев для синхронизации обмена информацией между компонентами климатической системы использовал программное обеспечение OASIS3-MCT. Все вычисления проводились на суперкомпьютере Главного вычислительного центра Росгидромета, который содержит более 35 тысяч вычислительных ядер.

«С технической точки зрения моя работа заключалась в том, чтобы объединить имеющиеся модели в один программный комплекс. Однако ключевой вызов этой работы — получение согласованного с наблюдениями результата моделирования за приемлемое время. Прогноз погоды должен быть своевременным, поэтому необходимо отладить модель таким образом, чтобы она работала и качественно, и быстро», — отметил Фадеев.

Тестирование на точность прогноза новой модели проводилось сравнением результатов ее прогнозирования с данными метеоизмерений по стандартной методологии, утвержденной Всемирной метеорологической организацией (ВМО).

Данная компьютерная модель предназначена для получения среднесрочных (3–10 суток), субсезонных (2–6 недель) и долгосрочных (1–6 месяцев) прогнозов погоды и ее аномалий. Ее достоинствами является то, что в ней с высокой детализацией объединены основные компоненты климатической системы — атмосфера, океан и морской лед.

Как пояснил ученый, это объединение особенно важно для субсезонного и долгосрочного прогнозирования. Так, океан, по сравнению с атмосферой, является более инертной системой. Протекающие в нем процессы идут медленнее, что важно учитывать в долгосрочных прогнозах. А более быстрые атмосферные процессы важнее учитывать при прогнозировании погоды на короткий срок. Учет множества процессов, влияющих на погоду, делает новую модель универсальной.