Томские математики совершенствуют модель изучения химической погоды

Математики и метеорологи Томского государственного университета проводят совместное экологическое исследование с помощью суперкомпьютера.

Так, сотрудники механико-математического факультета создали информационно-вычислительную систему химической погоды. По словам декана ММФ Александра Старченко, система, позволяющая составлять прогноз качества воздуха в городе на сутки, была разработана специально под суперкомпьютер, потому что на обычном компьютере сделать оперативный прогноз на сутки проблематично.

«Атмосферные процессы распространения примесей требуют сложных вычислений, которые можно произвести только на суперкомпьютере, — поясняет учёный.

— На мехмате была разработана программа, которая решает эти дискретные уравнения, а результаты вычислений в виде цветных карт выкладываются на информационный сайт. Любой человек может зайти в Интернет и посмотреть индекс загрязнения воздуха приземного слоя в отдельных районах города. Если у человека астма, он может избежать осложнений, предприняв какие-то меры предосторожности».

По словам Александра Старченко, информационно-вычислительная система химической погоды будет совершенствоваться, в частности будет усложнена химическая схема, что позволит определять как можно больше вредных веществ, загрязняющих атмосферу.

Программа эта может использоваться для прогноза качества воздуха в средних и малых городах, достаточно внести метеорологические данные, а также данные о рельефе населенного пункта, карте дорог, местах расположения промышленных объектов и т. п.

На основе этой программы сотрудники кафедры метеорологии и климатологии ТГУ ведут научную работу, которая называется «Исследование мезомасштабных атмосферных и гидрологических процессов методом математического моделирования на суперкомпьютерах». По словам ученых, реализация модели загрязнения атмосферы Томска и пригорода на суперкомпьютере — важная задача, потому что уравнения очень сложные.

«Модель сейчас проходит испытания у нас на кафедре, — говорит доцент Любовь Кижнер. — Мы оцениваем, насколько точно модель рассчитывает качество воздуха, привлекая синоптические карты, показывающие состояние атмосферы и метеорологические условия, оцениваем роль разных метеопараметров. Сравниваем результаты расчетов по модели с фактическим уровнем загрязнения, которое определяется на специализированных постах наблюдений — в Томске их шесть, и расположены они в разных районах города».

Мониторинг загрязнения воздуха осуществляется на кафедре метеорологии в течение нескольких десятилетий. По оценкам ученых, воздух в Томске по сравнению с 70-и годами прошлого века стал несколько чище, правда, в нем изменилось соотношение химических веществ.

Если раньше в нем было больше выбросов промышленных предприятий, котельных, то сейчас 80% загрязнений дает автотранспорт. Актуальность исследований не уменьшается, а возрастает.