Эмуляторы атмосферы Земли ускорят прогноз погоды на годы вперед
Ученые из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) разрабатывают эмуляторы атмосферы, которые позволят делать точные прогнозы погоды на месяцы и годы вперед. Вместо дорогостоящих вычислений по физическим уравнениям они используют машинное обучение, которое имитирует реальные процессы. Это дает стратегическое преимущество для национальной безопасности: от защиты инфраструктуры до планирования операций. Данную информацию сообщает портал Phys.org.
Один из таких эмуляторов, названный STRATA, обучается на данных модели E3SM. Питер Колдуэлл, ученый LLNL, объясняет: "Если вы делаете это хорошо, вы не можете отличить одно от другого. Но использование эмулятора на порядки быстрее". Скорость критична: для доверия к прогнозам нужно проводить сотни симуляций, а не одну.
Эмуляторы также помогают оптимизировать начальные условия. Наблюдений за глубоководными температурами не хватает, поэтому проект MAGGIE из Лос-Аламосской лаборатории создает генеративные модели для точных стартовых данных. "С физической моделью это заняло бы три месяца, а с эмуляторами мы справились за выходные", — говорит Колдуэлл.
Отдельная задача — улучшить моделирование облаков. Проект STITCH тренирует эмуляторы на мелкомасштабных процессах внутри облаков: капли, турбулентность, осадки. "Мы используем машинное обучение, чтобы имитировать их работу на метровом масштабе", — отмечает Юньян Чжан. Результаты интегрируют в глобальные модели, что повысит точность прогнозов водных ресурсов в США.
