«Наука в Сибири» № 37 (2223) 24 сентября 1999 г. ОТ ПРОГНОЗА ПОГОДЫ -- К ПРОГНОЗУ КЛИМАТА Г.Кузин, доктор физико-математических наук. Являются ли изменения климата, произошедшие за последний период, результатом влияния деятельности человека или же естественным процессом межгодовой изменчивости климата типа Эль-Ниньо с многолетними циклами различных масштабов? Ответ на эти вопросы требует дальнейшего развития моделей, адекватно описывающих циклы в сложной динамической системе атмосфера-океан. Сотрудники отдела математического моделирования в физике атмосферы, океана и окружающей среды: кандидат физико-математических наук А.Фоменко, кандидат физико-математических наук А. Щербаков, доктор физико-математических наук В.Пененко (на снимке -- слева направо). Направление исследований, связанное с изучением физических процессов атмосферы и океана, их математическим моделированием, было основано Гурием Ивановичем Марчуком сразу после создания Вычислительного центра СО АН. Для него идея разработки математических моделей прогноза погоды и теории климата не была внове, это был возврат к научным пристрастиям, сформировавшимся еще в пору работы с известным математиком, гидромехаником и метеорологом И.Кибелем, чьи мысли о возможности гидродинамического прогноза процессов в атмосфере и явились основой начинающихся исследований. Работа началась с формирования группы специалистов, приглашенных из Обнинска, Москвы и других городов. Это Г.Курбаткин и В.Пененко, Л.Гутман, В.Кочергин. В группу вошли и молодые специалисты, только что окончившие разные вузы страны, ставшие впоследствии признанными учеными в области моделирования атмосферных процессов. Среди них В.Галин, В.Дымников, Г.Контарев, В.Лыкосов, В.Мальбахов, П.Пушистов, В.Синяев, Г.Ривин и другие. Исследователи стремились не только достигнуть понимания существа процессов в атмосфере, но и создать численные модели для их описания. Все эти разработки превращались в программы для проведения расчетов на ЭВМ и дальнейшего анализа результатов. В этих работах была изучена общая циркуляция атмосферы, планетарные волны, мезомасштабные процессы и самое, пожалуй, важное -- разработана оперативно работающая модель краткосрочного прогноза погоды, переданная в Гидрометслужбу Западно-Сибирского региона. Однако жизнь выдвигала на передний план новые задачи. Следующим этапом были работы по изучению климата. По прогнозу климатологов выброс в атмосферу индустриальных и естественных "парниковых" газов мог привести к климатическим катастрофам, связанным с потеплением -- изменению ландшафтных зон, повышению температуры Мирового океана, таянию метангидратов, расположенных в шельфовых районах океана, и дальнейшему усилению "парникового" эффекта. Работа над этими проблемами уже не могла ограничиваться только моделированием атмосферы. Требовалось развитие численных моделей океана, происходящих в нем процессов на климатически временных масштабах, а также моделей распространения газовых составляющих и загрязняющих примесей в атмосфере и океане. К выполнению этих работ подключилось новое поколение выпускников Новосибирского государственного университета: В.Залесный, В.Крупчатников, А.Щербаков, А.Фоменко и автор этих строк. Разработанные новые, более совершенные модели циркуляции атмосферы и модели переноса примесей, а также модели Мирового океана и его частей позволили изучить формирование основных циркуляционных систем, термический режим и траектории распространения газов в атмосфере и океане. В последнее время развиваются модели регионального климата с детализацией для Сибирского и Арктического регионов. Для этих зон, как показывают многолетние наблюдения, климатические изменения могут в первую очередь проявиться в зимнем потеплении, деградации вечной мерзлоты и, вследствие этого, -- изменении ландшафтных зон. Именно поэтому в исследованиях особое внимание уделено описанию взаимного влияния процессов глобального и регионального масштабов, а также взаимодействию атмосферы с подстилающей поверхностью, то есть с почвой и растительностью. Детально учитывались процессы распространения тепла и влаги в почве, ведь растительность не пассивная часть климатической системы, а развивается вместе с ней в зависимости от формирующихся условий. Важнейшая задача ответить на вопрос: являются ли изменения климата, произошедшие за последний период, результатом влияния деятельности человека или же естественным процессом межгодовой изменчивости климата типа Эль-Ниньо с многолетними циклами различных масштабов? Ответ на эти вопросы требует дальнейшего развития моделей, адекватно описывающих циклы в сложной динамической системе атмосфера-океан. Дальнейшее направление работ в целях осуществления новых научных шагов в исследовании климатической изменчивости предполагает создание совместных моделей атмосферы и океана, решения обратных задач динамики атмосферы и океана с интенсивным использованием исторических и спутниковых данных. Основные исследования в этом направлении проводятся ведущими специалистами коллектива В.Крупчатниковым, А.Протасовым, В.Рапутой, А.Фоменко, В.Щербаковым и другими. Эти работы поддержаны международными и российскими грантами и проектами. стр.