25.09.2018 - В России будет создана система прогнозов состояния арктических морей

Создание системы оперативного прогноза ситуации в арктических морях представляется для России крайне важным проектом, ввиду стоящей задачи освоения Арктики. Такая система сможет предоставлять прогностическую информацию о гидрометеорологических изменениях в акватории. Потребителями таких прогнозов будут хозяйствующие субъекты, осуществляющие свою деятельность на шельфе Северного Ледовитого океана: можно будет оптимизировать использование дорогостоящих ледоколов, рассчитать благоприятные даты и маршрут, по которому суда пройдут быстрее и с минимальным риском. Прогноз гидрометеорологической обстановки также очень важен для систем УЛО (Управление ледовой обстановкой), в том числе для прогноза дрейфа айсбергов. Разработкой такой системы занимаются ученые из Института вычислительной математики (ИВМ) РАН.

Существующая европейская программа морских прогнозов «Коперникус», данные которой открыты для использования, не может обеспечить необходимую точность данных для создания эффективных прогнозов в Арктическом бассейне. Поэтому для решения задач по развитию Северного морского пути необходимо создание собственной специализированной системы морских прогнозов для этой акватории, основанной на отечественных разработках.

Российские ученые из Института вычислительной математики РАН предложили создать Систему непрерывного анализа и прогноза состояния океана (СНАПО) для Арктического бассейна — это информационно-вычислительная система, некий аналог атмосферных среднесрочных прогнозов погоды. Новая система способна обрабатывать все данные измерений, которые получают как на месте, так и со спутника, включая характеристики ледового покрова.

Как рассказал «Известиям» ведущий научный сотрудник ИВМ РАН Николай Дианский, система позволит получать информацию о текущем и прогнозируемом состоянием морской среды от 3 до 10 суток вперед.

— С помощью СНАПО можно будет смоделировать циркуляцию вод всего Северного Ледовитого океана и входящих в него арктических морей, воспроизводить поля температуры, плотности, солености воды и скорости течений с заданной периодичностью во времени, — рассказал Николай Дианский. — Эта система имеет большое значение для выполнения работ, связанных с обеспечением навигации Северного морского пути, УЛО, сопровождением проектов, направленных на освоение ресурсов арктического шельфа и обеспечение безопасности хозяйственной деятельности в регионе. Используя полученные системой данные о течениях и расположении, например, льда на поверхности океана, можно выстроить маршрут судна таким образом, чтобы потратить меньше горючего.

Суть работы системы состоит в объединении данных наблюдений и прогностических расчетов с помощью СНАПО. Для этого за основу берутся архивные и текущие оперативные данные наблюдений в Северном Ледовитом океане.

В компьютерную модель вводятся начальные данные трехмерных массивов температуры и солености морской воды, двухмерных массивов рельефа дна, очертания береговой линии и др. Далее производится расчет состояния вод и циркуляции Арктического бассейна с учетом имеющихся оперативных данных — например, спутниковых наблюдений за поверхностью моря. Система позволяет воспроизводить поля температуры, солености и плотности воды, скорости течений с заданной заблаговременностью — на срок до 10 дней.

По словам разработчиков, для более долгосрочного морского прогноза необходимо иметь атмосферный долгосрочный прогноз погоды, а это нерешенная проблема не только в России, но и во всем мире. Даже существующие суперкомпьютеры с высокими вычислительными мощностями не могут обеспечить долгосрочный метеопрогноз с требуемой точностью.

Конечной целью разработчиков является доведение результатов анализов и прогнозов в удобном виде до потребителей.

Потенциальными потребителями прогнозов будут все компании, осуществляющие хозяйственную деятельность в Арктическом бассейне. По мнению заведующего лабораторией ФГБУ «Гидрометцентр России» Александра Зеленко, этот проект приближает время, когда регулярные прогнозы океанской и морской погоды станут такими же обычными и успешными, как уже привычные нам прогнозы погоды в атмосфере.

— Процессы, протекающие в Северном Ледовитом океане и арктических морях, отличаются рядом специфических особенностей, для описания которых необходимы особые подходы, предлагаемые в обсуждаемом проекте, — рассказал Александр Зеленко. — Информация о текущем и прогнозируемом состоянии вод морей и океанов необходима для обеспечения практических запросов со стороны разных отраслей морской деятельности. Она будет востребована специалистами по навигации, рыболовству и марикультуре, строительству и эксплуатации морских сооружений, добыче и транспортировке минеральных ресурсов.

Окончание работ по созданию системы прогнозов состояния арктических морей запланировано на 2020 год. Работа проводится в рамках научного проекта, поддержанного грантом российского научного фонда «Новые методы и суперкомпьютерные технологии анализа и прогноза Мирового океана и Арктического бассейна».