Прогноз погоди за $1,6 млрд. Британський суперкомп'ютер створить віртуальну копію Землі

Багатьом доводилося дивуватися: чому це у місті або селі пройшла гроза чи злива, а в прогнозах про неї не згадували?

Або чому вони не попередили, що ваш будинок зранку опиниться в полоні густого туману?

Передбачати погоду у великих масштабах вдається набагато краще. Наприклад, про британський ураган "Денніс" знали за шість днів до його початку.

Але спрогнозувати, коли саме відбудеться те або інше стихійне лихо і які конкретні вулиці від нього постраждають, - це досі завдання великої складності.

Ситуація зміниться, коли британське Метеорологічне бюро (Met Office) отримає суперкомп'ютер вартістю у 1,2 мільярда фунтів (1,56 млрд доларів за чинним курсом).

Прогнозувати краще - означає обробляти більше інформації, робити це швидше, моделювати атмосферні явища точніше.

Met Office кожного дня отримує понад 200 мільярдів спостережень із супутників, метеорологічних станцій і буїв в океані, і цей потік інформації зростає.

Щоб визначити, чи затопить літня злива ваш будинок, чи інший, віддалений від нього на кілька кварталів, потрібна висока швидкість обробки даних.

"Ми станемо точнішими за всіх інших, - каже очільниця національної служби погоди Пенні Ендерсбі. - Це має велике значення для кожної людини, кожної держустанови і кожної галузі економіки".

Новий суперкомп'ютер буде в шість разів продуктивнішим за той, який застосовують зараз. Після вдосконалення через п'ять років після початку роботи потужність збільшиться ще в три рази.

Його придбання стане найбільшою інвестицією в британську метеорологічну службу за 170 років її існування. Чинний комп'ютер свого часу коштував 97 млн ​​фунтів.

Сума в 1,56 млрд доларів за новий суперкомп'ютер - це вартість самої машини і витрати з її експлуатації на найближчі 10 років.

Чинний суперкомп'ютер Met Office, який запрацював у грудні 2016 року, робить 14 трильйонів операцій на секунду і має пам'ять, достатню для збереження фільму, який триває понад 100 років.

Що робитиме суперкомп'ютер?

Він керуватиме, як кажуть в Met Office, "цифровим двійником" земної атмосфери: її докладною моделлю, що відтворює всі параметри: вітер, температури і зміни тиску.

Віртуальна земна куля розділена на квадрати. З розвитком технологій ці квадрати стають дедалі меншими. Чим менше, тим краще, оскільки це підвищує точність прогнозів.

Наразі сторона одного умовного квадрата дорівнює 10 км. На території Британії йдеться про 1,5 км, а у Лондоні - 300 метрів, аби докладніше передбачати стан повітряного простору над аеропортами.

Суперкомп'ютер зменшить цю відстань до 100 метрів.

Чи будуть зміни масштабними?

На думку синоптиків, так. Наразі є великий попит на точне передбачення погоди з боку багатьох споживачів - від військових до організаторів масових заходів проста неба.

Такі прогнози допоможуть рятувальникам своєчасно перекидати в потрібні місця пересувні бар'єри від повеней, а енергетикам - балансувати коливання у виробленні вітрової та сонячної енергії.

Це особливо важливо на тлі глобальних змін клімату, які викликають дедалі більше небезпечних погодних аномалій.

Завдяки технічному прогресу, час, на який вдається більш-менш точно передбачати погоду, збільшувався на день приблизно кожні 10 років. Тобто прогноз на найближчі п'ять днів зараз так само надійний, як 40 років тому - прогноз на завтра.

Чи збільшить новий суперкомп'ютер часовий проміжок? Пенні Ендерсбі утримується від обіцянок.

"Я не готова закластися, що ми зможемо додати ще день у найближчі десять років, - каже вона. - Проте в чинних рамках прогнози стануть точнішими за часом і місцем".

За підрахунками уряду, кожен фунт (приблизно 32 грн), витрачений на суперкомп'ютер, принесе 19 фунтів (604 грн) прибутків для національної економіки.

Суперкомп'ютер і глобальне потепління

Цифрову модель атмосфери науковці зможуть використати не лише для поточних прогнозів погоди, але й для моделювання довготривалих наслідків глобального потепління.

Ефект від підвищення середньорічної температури на 1 градус за останні 150 років ретельно ще не вивчили, а майбутнє обіцяє подальше зростання температури.

Яке саме? Вчені зможуть передбачити це більш детально, заклавши в розрахунки додаткові чинники, наприклад взаємодію атмосферного кисню з вуглекислим газом.

Британія прагне до 2050 року збалансувати надходження в атмосферу парникових газів та їх поглинання за допомогою спеціальних природоохоронних заходів, щоб зробити нетто-викиди нульовими.

Що буде найбільш ефективним для досягнення цієї мети? Висадження лісів? Охорона торфовищ? Вирощування рослин для виробництва біопалива?

Суперкомп'ютер надасть можливість вирахувати.

Екологічна машина

Як і будь-який великий цифровий пристрій, суперкомп'ютер споживатиме багато енергії. Замовник попросив підрядників пропонувати екологічні рішення.

Найбільш радикальна пропозиція - вперше частково розмістити головний комп'ютер британської метеорологічної служби за межами Британії, в одній з країн, багатих на відновлювану енергію. Там будуть виконувати приблизно половину обсягу обробки інформації, перш за все, щодо прогнозування глобальних змін клімату.

Серед можливих варіантів - Ісландія з її геотермальними джерелами та Норвегія з розвиненою гідроенергетикою.

Це можна зробити тільки в державах Європейського економічного простору. Розміщувати комп'ютер на інших континентах недоцільно через різницю в часі.

Підсумки тендеру мають оголосити восени. У Метеорологічному бюро очікують, що суперкомп'ютер запрацює наприкінці 2022 року.

Хочете отримувати найважливіші новини в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram або Viber!