МОДЕЛИРОВАНИЕ
27 октября корпорация Intel и Институт вычислительной математики Российской академии наук (ИВМ РАН) провели совместную пресс-конференцию, посвященную применению процессоров Itanium 2 для высокопроизводительных вычислений. На ней директор ИВМ РАН академик В. П. Дымов рассказал о моделировании динамики изменения климата. В настоящее время в рамках международной программы CMIP разрабатываются модели общей циркуляции атмосферы и океана и проводятся сравнения результатов моделирования изменения климата планеты в будущем.
Академик В. П. Дымов:
"Состояние климата описывается вектором параметров в пространстве с 109 измерениями"
Всего в рамках этой программы в разных странах разработано 17 моделей; полученные результаты предсказания изменений климата сравниваются друг с другом. Пока расчеты по этой программе еще не завершены и сравнение моделей не проведено.
ИВМ РАН разработал модель климата, состояние которого описывается вектором параметров в пространстве с 109 измерениями, и провел исследования динамики изменения климата. Разработчики утверждают, что их модель лучшая из разработанных в России.
Географическое распределение изменения температуры в 2151-2200 гг. по сравнению с 1951-2000 гг., по данным модели
Моделирование было выполнено с помощью вычислительной системы на базе процессоров Itanium 2. Система обладает пиковой производительностью около 80 Гфлопс (миллиардов операций с плавающей запятой в секунду) и состоит из восьми 2-процессорных вычислительных узлов rx2600 производства Hewlett-Packard на основе процессора Itanium 2 с тактовой частотой 1,3 ГГц. Каждый узел оборудован 2 Гб оперативной памяти и 36 Гб дисковой подсистемой. Узлы соединены друг с другом по технологии Myrinet2000. Системным интегратором проекта выступила компания "АйТеко".
Специалисты института выполнили моделирование изменений климата в XIX- XII столетиях с помощью уникальной модели общей циркуляции атмосферы и океана, которая была разработана в ИВМ РАН и является сегодня единственной российской математической моделью.
Расчеты проводились со "скоростью" 10 лет модельного времени за сутки реального времени. Атмосферный блок модели имел разрешение 5x4 градуса по долготе и широте и 21 уровень по вертикали, в океане разрешение составило 2,5x2 градуса и 33 уровня по вертикали. Для воспроизведения климата XIX-XX столетий и моделирования климата XXI-XXII столетий задавался временной ход концентрации парниковых газов (углекислого газа, метана, закиси азота), вулканического и антропогенного аэрозолей, солнечного излучения, наблюдавшихся до сих пор, а также прогноз изменения концентрации радиационно активных газов согласно сценарию SRES A1. При этом учитывалось, что содержание углекислого газа к 2100 г. должно вырасти примерно вдвое по сравнению с 2000-м, а в течение XXII века концентрация СО2 и остальных газов будет, как предполагается, постоянной.
Расчет динамики изменения температуры приповерхностного воздуха за последние 130 лет показал, что модель достаточно точно воспроизводит как абсолютную величину наблюдаемого потепления за этот период (на 0,6-0,7°C), так и некоторые особенности временного хода - например, замедление потепления в 1950-1970 гг. Таким образом, была проведена своего рода проверка модели ИВМ РАН на точность расчетов заданных показателей. Расчеты показали, что потепление в конце XXII столетия по сравнению с концом XX века превысит 3°C. Рост температуры продолжится и после 2100 г. вследствие термической инерции океана, хотя, согласно сценарию, концентрация всех газов будет неизменной.
Географическое распределение изменения температуры во второй половине XXII столетия по сравнению с аналогичным периодом XX века (см. рисунок) показывает, что максимальное потепление - на 10°C - произойдет в Арктике. Примерно через 200 лет вблизи Северного полюса Земли практически исчезнут многолетние льды - они будут образовываться там только зимой и полностью таять летом. Значительно повысится температура в умеренных широтах континентов северного полушария (на 4-6 градусов); меньше всего воздух потеплеет над океанами в южном полушарии (на 2-3°C).
Прим. гл. ред.
Модель климата - штука тонкая, сильно зависящая от исходных данных и многих других факторов, например техногенных. Поэтому точность прогноза, как правило, очень невысока. Результаты данной работы мне представляются оптимистичными.
