Погоду научились предсказывать быстрее и точнее

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) разрабатывают эмуляторы атмосферы Земли, которые позволят делать прогнозы погоды на месяцы и годы вперед быстрее и точнее, чем традиционные модели. Вместо решения сложных физических уравнений для каждого участка атмосферы, эмуляторы используют машинное обучение, обучаясь на данных наблюдений и высокоточных моделей. Об этом пишет издание Phys.org.

Один из таких эмуляторов, STRATA, обучается на выходах модели E3SM, которая имитирует атмосферу с разрешением 3 километра. По словам ученого LLNL Питера Колдуэлла, эмулятор работает на порядки быстрее: то, что на физической модели заняло бы три месяца, эмулятор делает за выходные. Это позволяет проводить сотни симуляций, чтобы получить полную картину вероятных погодных сценариев.

Другой проект, STITCH, направлен на улучшение моделирования облаков и турбулентности. Он обучает эмулятор на локальных симуляциях микрофизики облаков, чтобы исправить ошибки, которые допускают традиционные модели. Улучшенные данные затем интегрируются в глобальные модели, такие как E3SM, что повышает точность прогнозов.

Эти разработки важны не только для науки, но и для национальной безопасности США: точные долгосрочные прогнозы помогут защитить критическую инфраструктуру, подготовиться к стихийным бедствиям и планировать операции. Исследования проводятся в рамках программы Genesis Mission Министерства энергетики США, а также с участием Национальной лаборатории Лос-Аламоса и компании NVIDIA.