Метеорологи геолого-географического факультета Томского государственного университета совместно с учеными механико-математического факультета ТГУ работают над созданием точных математических моделей локальных атмосферных явлений.Они позволят прогнозировать сложные метеорологические процессы, например, более точно определять район прохождения грозы и града, рассчитывать дальность видимости атмосферы, проводить оценку вероятности обледенения самолетов во время взлета и посадки.
Точность модели любого метеорологического процесса и созданного на ее основе прогноза погоды зависит от знания характеристик атмосферы региона, специфики ее изменений как по вертикали, так и по горизонтали. Используемый в работе суперкомпьютер СКИФ Cyberia вычислительного комплекса ТГУ, пиковая производительность которого оценивается в 106 Терафлопс (триллионов операций в секунду), позволяет моделировать сложные погодные процессы и решать задачи, которые сегодня не поддаются синоптикам.
Суперкомпьютер СКИФ Cyberia в Томском государственном университете
Так, исследователи ТГУ работают над созданием модели для точной локализации места возникновения грозы или града над территорией Сибири. Используемые сегодня методы дают возможность определять вероятность этих явлений для отдельного региона, но не позволяют локализовать до района или города. Математическая модель решает эту задачу на основании данных о распределении температуры и влажности в атмосфере региона, предварительно вычисляя расположение районов образования грозы и града и сдвигая их во времени и пространстве в соответствии с моделью.
Данные метеорологических станций и отдельных замеров атмосферы в сочетании с теоретическими знаниями о динамике физических процессов уже позволили создать несколько математических моделей погодных явлений.
«Ученые механико-математического факультета создали несколько моделей для решения разных задач, в том числе оценки вероятности обледенения самолетов во время взлета и посадки, – говорит заведующая кафедрой метеорологии и климатологии ГГФ ТГУ Валентина Горбатенко. – В этом явлении главную роль играет изменение температуры с набором высоты в сочетании с уровнем влажности над аэропортом. Имея такую модель, закладывая определенный шаг по времени и учитывая стартовые погодные условия, можно воссоздать процесс, который будет в атмосфере через какое-то время, а, значит, точнее спрогнозировать вероятность обледенения самолета или ограничения метеорологической дальности видимости.»
По словам Валентины Горбатенко, тандем метеорологов и математиков планирует продолжить работу над построением математических моделей природных явлений. В частности они хотят заняться прогнозом возникновения шквалов ветра, образование которых сегодня плохо предсказуемо, а также моделированием перемещения загрязнений в городской атмосфере.
Источник: ria.ru
