Моделирование ураганов и аэрозолей 2017 года

Отслеживание аэрозолей, переносимых ветрами, позволяет ученым видеть течения в нашей атмосфере. Эта визуализация прослеживает путь морской соли, пыли и дыма с 31 июля по 1 ноября 2017 года, показывая, как эти частицы перемещаются по карте.

Наиболее заметно, как далеко могут путешествовать частицы. Дым от пожаров на Тихоокеанском Северо-Западе попадает в систему погодных потоков и переносится через всю территорию США в Европу. Ураганы формируются у побережья Африки, пересекают Атлантику и обрушиваются на США. Пыль из Сахары переносится в Мексиканский залив. Для понимания воздействия аэрозолей ученым необходимо изучать эти процессы как глобальную систему.

Глобальное модельное и ассимиляционное управление (GMAO) в Центре космических полетов имени Годдарда NASA разработало систему моделирования Земли Годдарда (GEOS) — семейство математических моделей. В сочетании с данными спутников наблюдения Земли NASA суперкомпьютерное моделирование углубляет научное понимание конкретных химических, физических и биологических процессов.

Во время сезона ураганов 2017 года штормы видны благодаря морской соли, захваченной ими. Сильные ветры у поверхности поднимают соль в атмосферу, и частицы включаются в структуру шторма. Ураган «Ирма» — первый крупный шторм, зародившийся у берегов Африки. По мере его усиления сахарская пыль поглощается каплями облаков и вымывается из шторма дождем. Этот процесс происходит с большинством штормов, за исключением урагана «Офелия». Сформировавшись севернее обычного, «Офелия» двигалась на восток, захватывая пыль из Сахары и дым от масштабных пожаров в Португалии. Сохранив статус тропического шторма на более северных широтах, чем любая другая система в Атлантике, «Офелия» принесла дым и пыль в Ирландию и Великобританию.

Компьютерное моделирование с использованием моделей GEOS позволяет ученым видеть, как различные процессы сочетаются и развиваются как единая система. Использование математических моделей для описания природы позволяет разделить систему на составные части и лучше понять базовую физику каждой из них.

Расчеты GEOS выполняются на суперкомпьютере Discover в Центре моделирования климата NASA (NCCS).