3D-симулятор цунами обеспечивает высокоточный прогноз
Fujitsu Limited и Университет Тохоку разработали 3D-симулятор цунами, способный детально воспроизводить затопление городских территорий и речные паводки, вызванные цунами. Это стало результатом совместных исследований, начатых в 2012 году, в ходе которых технология 2D-моделирования распространения цунами профессора Фумихико Имамуры была объединена с 3D-технологией моделирования жидкости компании Fujitsu.
Новый симулятор позволяет точно воспроизводить сложные изменения, которые претерпевает цунами при взаимодействии с прибрежным рельефом и зданиями. Для практического применения в прогнозировании комплексных бедствий исследователи планируют использовать симулятор в рамках Стратегических программ инновационных исследований (HPCI), одной из тем которых является улучшение методов прогнозирования цунами с помощью суперкомпьютера HPCI.
Важность разработки заключается в преодолении ограничений существующих методов. Классическое 2D-моделирование хорошо рассчитывает время прихода и высоту волны у побережья, но не может точно воспроизвести 3D-данные, такие как форма зданий, влияющая на силу потока. Чистое 3D-моделирование, хотя и детализировано, требует непомерно больших вычислительных ресурсов для больших площадей.
Комбинированный подход решает эту проблему: движение цунами на большой площади от гипоцентра до побережья моделируется с помощью эффективного 2D-метода, а ресурсоемкое 3D-моделирование применяется точечно — для прибрежных зон и городов, где происходят такие явления, как накат волн и перелив через препятствия. Это позволило сократить время расчетов с гипотетических 200+ лет (при чистом 3D-подходе даже на суперкомпьютере) до примерно 160 часов для детального моделирования акватории размером около 10 км².
В будущем консорциум исследователей во главе с Университетом Тохоку планирует интегрировать этот симулятор с другими методами прогнозирования ущерба и моделями эвакуации для создания высокоточных планов снижения рисков, в частности для регионов Западной Японии.