Могут ли математические модели помочь в составлении прогноза погоды? А в предсказании климатических изменений? Насколько точны такие модели? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Михаил Андреевич Толстых, ведущий научный сотрудник Института вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН. Михаил Андреевич Толстых. ― Вы занимаетесь геофизическими моделями, прогнозирующими изменения погоды и климата. Поэтому единственный инструмент изучения атмосферы — это математические модели. По мере того как возникла потребность изучать, что будет с атмосферой завтра, послезавтра, через неделю, через месяц, через год, возникло понимание, что сделать это без математической модели невозможно. Первый прогноз оказался неудачным: он «взорвался», численный расчет стал неустойчивым через несколько часов. Тем не менее в 1922 г. Льюис Фрай Ричардсон выпустил книгу «Прогноз погоды численным методом». — Читать ее особого смысла не было, но сам факт, как этот ученый понимал, каким образом должна быть сделана технология численного прогноза погоды, с какой изумительной точностью это им было предсказано, впечатляет. Надо упомянуть американского ученого Джона фон Неймана, приложившего к этому руку, а также Джула Чарни, который сделал, по нынешним временам, просто игрушечную математическую модель атмосферы, но при этом она могла рассчитываться. Появилась возможность описывать все больше процессов в атмосфере, и постепенно пришло понимание, что возможностей компьютера достаточно, чтобы построить модель изменения климата, что представляет собой гораздо более сложную задачу, потому что мы должны принять во внимание не только саму атмосферу, но и все взаимодействующие с ней среды: биосферу, океан, морской лед, криосферу. В начале 1980-х гг. вышла монография, посвященная совместной модели океана и атмосферы, — первой модели. — Я себя считаю «научным внуком» Гурия Ивановича Марчука и с середины 1990-х гг. развиваю модель численного прогноза погоды. Человек, который меня зажег именно численным прогнозом погоды, — это Жан-Франсуа Желен. Полезный прогноз начинается где-то с 0,6. За прошедшие 10–15 лет удалось повысить этот уровень полезности долгосрочного прогноза на месяц и даже на сезон до 0,6, иногда 0,7. Основная беда — в основном это удается сделать в регионах, где велико влияние океана и где погода определяется океаном, ведь в океане все происходит гораздо медленнее...Научная Россия