Ученые NASA объясняют искусство создания цифровых ураганов

Ученые из Центра космических полетов имени Годдарда NASA (Гринбелт, Мэриленд) ежедневно работают над созданием более точных компьютерных моделей, симулирующих условия, ответственные за формирование ураганов. Для этого они используют миллионы атмосферных наблюдений, сложные графические инструменты и строки компьютерного кода. Эти модели позволяют изучать комплексную среду и структуру тропических штормов.

Точность моделирования имеет огромное социальное значение, поскольку улучшенные модели ведут к лучшему прогнозированию и предупреждению о стихийных бедствиях, смягчая потери жизни и имущества. «Пресноводные наводнения, часто вызываемые ураганами, являются причиной смерти номер один от стихийных бедствий в мире, даже выше, чем землетрясения и вулканы», — отметил тропический метеоролог Оресте Реале из Глобального офиса моделирования и ассимиляции данных (GMAO).

Однако создание точных моделей — сложная задача из-за комплексной природы ураганов. Ученые постоянно работают над добавлением сложности в модели, обновляя их, включая данные с новых спутников и заменяя устаревшие системы. Маранджелли Фуэнтес, коллега Реале, сравнивает производительность моделей GMAO с другими моделями в США и мире, а также новые версии с предыдущими, используя для тестов известные ураганы прошлого, такие как Катрина.

Ключевым фактором в точном воспроизведении ураганов является разрешение модели. За последние 10 лет оно значительно улучшилось: если в 2005 году размер «кубиков» (ячеек), на которые делится атмосфера в модели GMAO, составлял около 50 км, то сегодня он в 3–4 раза меньше — около 12.5 км. Это дает ученым гораздо более четкое и детальное представление о состоянии атмосферы. Усовершенствования стали возможны благодаря росту вычислительной мощности и улучшению ассимиляции данных.

«В исследованиях и науке нет ничего идеального, но, безусловно, произошло большое улучшение в прогнозировании интенсивности, которое современные модели могли бы дать, если бы им снова пришлось столкнуться с ситуацией, подобной [Катрине]», — заключил Реале. Ученые GMAO, в составе которого более 150 человек, продолжают работу в тесном сотрудничестве с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA).