Не проходит и месяца, чтобы где-нибудь в мире не вошел в строй очередной
суперкомпьютер. Эти сверхмощные вычислительные машины предназначены для
выполнения наиболее сложных расчетов как в военной, так и в гражданской
сферах. В частности, одна из самых трудных задач, требующая
колоссальной вычислительной мощности, - это расчет климатических и
метеорологических моделей.
Такие модели должны учитывать огромное количество факторов и переменных
величин, так или иначе влияющих на климат и на формирование погоды.
Собственно, любой прогноз погоды основан на модельных расчетах. Сегодня
такие прогнозы - по крайней мере, в Германии - весьма точны, если речь
идет о ближайших трех-четырех днях, в крайнем случае - неделе. Но уже
прогноз на месяц достоверным назвать трудно. Что уж тут говорить о более
отдаленных перспективах!
Каким будет лето в Европе через 10 лет?
Между тем, в очень многих сферах человеческой деятельности, начиная с
сельского хозяйства, водного хозяйства и энергетики и заканчивая
туризмом, весьма полезными оказались бы сведения о том, какими будут
летние месяцы в ближайшие годы. Жаркими или прохладными? Дождливыми или
засушливыми?
Теперь немецкие ученые попытались с помощью компьютерной модели
осуществить среднесрочное прогнозирование температуры воздуха в
Центральной Европе. Имеются в виду прогнозы на срок до 10 лет.
Специалисты Института метеорологии Общества имени Макса Планка в
Гамбурге во главе с Вольфгангом Мюллером (Wolfgang Müller) опубликовали
результаты своих расчетов в журнале Geophysical Research Letters.
С океаном более или менее разобрались...
Руководитель проекта поясняет: "Мы проанализировали погодные данные по
сезонам. И обнаружили при этом сильную зависимость летних температур в
Центральной Европе от температуры воды в северной части Атлантики. Это
открывает совершенно новые перспективы в плане прогнозирования".
Океан - огромный накопитель тепла, обладающий высокой инерционностью,
а потому очень медленно реагирующий на температурные импульсы. Понятно,
что это касается и Северной Атлантики. Поскольку же летом здесь
преобладают западные ветры, влияние океана на погоду в Европе не должно
удивлять. "Мы провели серию экспериментов по среднесрочному
прогнозированию, результаты которых показывают довольно высокую степень
достоверности в том, что касается Северной Атлантики, - говорит
Вольфганг Мюллер. - То есть сегодня мы уже можем довольно точно
предсказать тенденцию изменения температур в океане на ближайшие 5-10
лет".
...а вот с атмосферой пока не получается
Что ж, неплохо для начала, но дальше ситуация усложняется. Проблема в
том, что океан постоянно взаимодействует с атмосферой, а процессы,
происходящие в атмосфере, поддаются прогнозированию гораздо хуже. "В ней
очень велик элемент случайности, хаотичности, - поясняет ученый. - В
результате прогноз, построенный на данных по океану, размывается.
Составление прогноза температур на суше - задача чрезвычайно сложная".
Тем не менее, некоторую тенденцию, пусть и с оговорками, проследить все
же удается, говорит Вольфганг Мюллер: "Действительно, определенный
прогноз на ближайшие пять лет просматривается, но следует сказать со
всей прямотой, что эту взаимосвязь между северной частью Атлантики и
летними температурами в центре Европы нам пока не удалось в полной мере
интегрировать в нашу модель. Тут есть еще над чем поработать".
Проблема - в низком пространственном разрешении модели
Прежде всего, слишком низким представляется пространственное разрешение
используемой в Гамбурге модели с ячейками размером 200 на 200
километров. Однако даже незначительное уменьшение размеров ячейки
означает заметное увеличение их количества, что потребует резкого
повышения вычислительной мощности компьютера.
Сходные проблемы испытывают и зарубежные коллеги гамбургских
исследователей, работающие в этой же области метеорологии - например,
Дуг Смит (Doug Smith) из Центра по изучению и прогнозированию климата
имени Джорджа Хадли при британской Метеорологической службе в Эксетере:
"Мы можем прогнозировать состояние океана. А вот изменения, происходящие
в атмосфере, пока моделируются очень слабо. Нам надо повышать точность
моделей, тогда мы сможем достоверно прогнозировать и погоду в Европе -
например, предсказывать снежные бури".
Достижимая сегодня точность среднесрочных прогнозов пока недостаточна,
поэтому никакого практического значения они не имеют, признает Вольфганг
Мюллер. "Но мы, по крайней мере, - добавляет он, - смогли показать
наличие явной причинной зависимости между Северной Атлантикой и погодой в
Центральной Европе. Пусть достоверность прогнозов сегодня невелика, но
мы движемся в верном направлении".
Источник.
