Найти тему
СвежачOk

Ученые считают, что могут управлять погодой, используя теорию хаоса

Группа исследователей во главе с центром RIKEN в Японии открыла экспериментальный способ управления самой погодой, используя концепцию теории хаоса, связанную с взмахом крыльев бабочки.

Это может звучать как нечто из научно-фантастического фильма категории B, но это законное рецензируемое исследование.

Предварительно : предыдущие попытки управлять погодой окупились с минимальным успехом. В настоящее время, если мы обнаружим большие толстые дождевые облака, готовые лопнуть, мы можем упредить их, засеяв их , чтобы вызвать осадки.

Но команда RIKEN говорит о совершенно другом уровне контроля.

Согласно исследовательскому документу команды :

Мы стремимся применить «управление хаосом» к погоде… мы хотели бы контролировать погоду в пределах ее естественной изменчивости и помогать деятельности человека, например, перемещая местонахождение региона с экстремальными дождями, чтобы избежать бедствий, не вызывая побочных эффектов. -воздействие на глобальный климат. Для экстремальной погоды, которая возникает хаотично при естественных вариациях, управление хаосом предполагает, что надлежащие бесконечно малые возмущения естественной атмосферы изменяют орбиту динамики атмосферы в желаемом направлении. Если надлежащие бесконечно малые возмущения находятся в пределах наших технических возможностей, мы могли бы применить управление в реальном мире.

Чтобы получить представление о том, насколько сложно «управлять хаосом», о котором говорят эти исследователи, мы должны использовать математику, с которой могут справиться только суперкомпьютеры.

В настоящее время метеорологи используют передовые технологии, такие как искусственный интеллект и квантовые компьютеры, для прогнозирования погоды.

Но, даже при всех наших усилиях, это все еще очень трудно сделать.

По данным Национального управления океанографии и атмосферы США :

Семидневный прогноз может точно предсказать погоду примерно в 80% случаев, а пятидневный прогноз может точно предсказать погоду примерно в 90% случаев. Однако прогноз на 10 дней или более верен только в половине случаев.

Так как же теория хаоса должна давать нам больше шансов, чем подбрасывание монеты? Все восходит к эффекту бабочки .

Согласно бумаге:

«Эффект бабочки», открытый Лоренцем в 1960-х годах, представляет собой феномен, при котором бесконечно малое возмущение, подобное «взмаху крыльев бабочки в Бразилии», вызывает большие последствия, подобные «торнадо в Техасе».Эта чрезвычайная чувствительность приводит к хаотичному поведению и внутреннему пределу предсказуемости, но она также позволяет нам разработать эффективный контроль… то есть мы могли бы воспользоваться «эффектом бабочки» и разработать эффективный контроль с серией бесконечно малых вмешательств, ведущих к желаемое будущее.

По сути, исследователи разработали комплексное моделирование погоды, а затем определили конкретные температурные окна, в которых применение искусственных колебаний температуры могло повлиять на конечный результат местной погодной системы.

Вместо того, чтобы менять климат, ученые, по сути, будут щелкать достаточным количеством переключателей — или заставлять бабочек взмахивать крыльями в другом направлении, если хотите, — внутри местной погодной системы, чтобы заставить ее делать что-то предсказуемое.

Это может помочь переместить системы торнадо, тайфунов или опасных штормов из районов, где они воздействуют на людей, или даже помочь смягчить засухи и другие продолжительные аномальные погодные условия.

Тем не менее, команда очень обеспокоена потенциальными последствиями управления погодой с помощью теории хаоса.

Согласно исследованию:

Мы не можем быть слишком осторожны с потенциальными побочными эффектами и должны учитывать и устранять все возможные последствия.

К счастью для всех нас, команда RIKEN не занимается изменением погоды в реальном мире. До сих пор все их эксперименты проводились в суперкомпьютерном моделировании.