Новая климатическая модель будет создана с нуля

Ученые и инженеры из различных учреждений объединяются для создания принципиально нового типа климатической модели, призванной давать более точные и полезные для практики прогнозы. Инициатива реализуется консорциумом исследователей под руководством Калифорнийского технологического института (Caltech) в партнерстве с Массачусетским технологическим институтом (MIT), Военно-морской аспирантурой (NPS) и Лабораторией реактивного движения (JPL), которой управляет Caltech для NASA.

Новая модель, разрабатываемая Альянсом по климатическому моделированию (CliMA), будет объединять данные наблюдений за Землей и высокоразрешающее моделирование, чтобы надежнее, чем существующие модели, представлять важные мелкомасштабные особенности, такие как облака и турбулентность. Цель — создать модель, которая будет точнее прогнозировать будущие изменения ключевых переменных (облачный покров, осадки, площадь морского льда), с неопределенностью как минимум в два раза меньше, чем у текущих моделей. Консорциум планирует запустить модель в течение пяти лет.

«Прогнозы современных климатических моделей — например, того, как изменятся экстремальные осадки — все еще имеют большую неопределенность, и эта неопределенность плохо количественно оценена, — отмечает Тапио Шнайдер, ведущий исследователь CliMA. — Для городов, планирующих инфраструктуру ливневой канализации, чтобы выдержать возможные наводнения в следующие 100 лет, это серьезная проблема». Чтобы уловить влияние мелкомасштабных процессов, команда будет разрабатывать высокоразрешающие модели для отдельных регионов, которые будут «вложены» в глобальную модель, создавая эффект «приближения».

Модель будет использовать инструменты усвоения данных и машинного обучения для самосовершенствования в реальном времени на основе наблюдений. «Успех вычислительного прогноза погоды демонстрирует силу использования данных для повышения точности компьютерных моделей; мы стремимся достичь таких же успехов в климатическом прогнозировании», — говорит Эндрю Стюарт из Caltech. Каждое учреждение-партнер вносит свой уникальный вклад: Caltech и JPL сосредоточатся на алгоритмах и атмосферных процессах, MIT — на океанических моделях, а NPS — на вычислительном ядре новой атмосферной модели.