Реферат: Аний по проблеме математического моделирования изменений климата в связи с оценкой их опасных последствий для природной среды, в частности, на территории России

Суперкомпьютерное моделирование климатических процессов


Лыкосов В.Н.

Институт вычислительной математики Российской академии наук,

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

119991, ул. Губкина, 8, ГСП-1, Москва, lykossov@inm.ras.ru


Дан краткий обзор современного состояния исследований по проблеме математического моделирования изменений климата в связи с оценкой их опасных последствий для природной среды, в частности, на территории России. Пространственное разрешение большинства климатических моделей в настоящее время позволяет достаточно хорошо воспроизводить температурный и влажностный режим над относительно однородными ландшафтами, например, водосборами крупных рек. Необходима, однако, разработка вычислительных технологий для оценки региональных и локальных последствий глобального потепления в ХХI веке. В частности, особый интерес для развития народного хозяйства в северных регионах России представляют процессы, связанные с деградацией вечной мерзлоты, образованием термокарстовых озер, выделением метана, динамикой прибрежных морей и их ледового покрова, воздействием на нефтегазовую инфраструктуру и городскую застройку.


Особое внимание в докладе уделено суперкомпьютерному моделированию региональных последствий глобального потепления в ХХI веке. В частности, для воспроизведения атмосферных условий над ландшафтами "подсеточного" масштаба необходимо производить пространственную детализацию полей климатической модели. Это можно сделать с помощью статистической или динамической модели. Динамическая модель представляет собой, как правило, мезомасштабную модель атмосферы, с помощью которой усваиваются результаты расчетов с моделью более крупного масштаба. Интенсивное развитие вычислительной техники и совершенствование пространственного разрешения моделей дает возможность перевести многие моделируемые процессы из разряда подсеточных в класс явно описываемых. В качестве инструмента разработки и верификации новых параметризаций в докладе предлагается использовать вихреразрешающие модели пограничного слоя атмосферы, явно воспроизводящие как большую часть мелкомасштабной турбулентности, так и крупномасштабные структуры.