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".
