ИСТИНА

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. Главным средством изучения как климатической системы в целом, так и протекающих в ней процессов, является суперкомпьютерное моделирование, базирующееся на иерархии численных моделей – от глобальных, основу которых составляют модели общей циркуляции атмосферы и океана, до многомасштабных моделей геофизической турбулентности. 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 высокопроизводительных вычислительных технологий для оценки региональных и локальных последствий наблюдающегося и возможного в будущем глобального потепления. 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 численному моделированию региональных особенностей климатических процессов. 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. Презентация доклада размещена на сайте http://global-climate-change.ru/downl/Kazan-2012/Sec2/Lykosov_Sec2_Kazan2012.pdf.