Сопровождавшиеся наводнениями ураганы "Киара" и "Деннис" нанесли большой ущерб Британии / MET OFFICE
Многим доводилось удивляться: почему это на вашу деревню обрушилась гроза с ливнем, а в прогнозах о ней не было ни слова?
Или почему они не предупредили, что ваш дом с утра окажется в густом тумане?
Предсказывать погоду в больших масштабах удается намного лучше: британский ураган "Деннис" был обнаружен за шесть дней до его начала.
Но спрогнозировать, в какое именно время произойдет то или иное стихийное бедствие и какие конкретные улицы от него пострадают, - по-прежнему задача большой сложности.
Ситуация изменится, когда британское Метеорологическое бюро (Met Office) получит суперкомпьютер ценой в 1,2 миллиарда фунтов (1,56 млрд долларов по нынешнему курсу).
Прогнозировать лучше - значит обрабатывать больше информации, делать это быстрее, моделировать атмосферные явления точнее.
Met Office каждый день получает свыше 200 миллиардов наблюдений со спутников, метеорологических станций и буев в океане, и этот поток растет.
Чтобы определить, затопит ли летний ливень ваш дом, или отстоящий от него на несколько кварталов, нужна высочайшая скорость обработки данных.
"Мы окажемся на несколько улиц точнее всех остальных, - говорит глава национальной службы погоды Пенни Эндерсби. - Это имеет большое значение для каждого человека, каждого госучреждения и каждой отрасли экономики".
Новый суперкомпьютер будет в шесть раз производительнее теперешнего. После апгрейда через пять лет после начала работы мощность увеличится еще в три раза.
Его приобретение станет самой крупной инвестицией в британскую метеорологическую службу за 170 лет ее существования. Ныне действующий компьютер обошелся в свое время в 97 млн фунтов.
Действующий суперкомпьютер Met Office / MET OFFICE
Нынешний суперкомпьютер Met Office, сданный в эксплуатацию в декабре 2016 года, производит 14 триллионов операций в секунду и имеет память, достаточную для сохранения фильма, длящегося 100 с лишним лет.
Сумма в 1,2 миллиарда фунтов включает в себя стоимость самой машины и расходы по ее эксплуатации на ближайшие 10 лет.
Что делает суперкомпьютер?
Он будет управлять, как выражаются в Met Office, "цифровым двойником" земной атмосферы: ее подробной моделью, воспроизводящей все параметры: ветры, температуры и перепады давления.
Новый суперкомпьютер будет в шесть раз мощнее нынешнего / MET OFFICE
Виртуальный земной шар разделен на квадраты. С развитием технологий эти квадраты делаются все меньше. Чем меньше, тем лучше, поскольку это повышает точность прогнозов.
В настоящее время сторона условного квадрата равна 10 км. На территории Соединенного Королевства - 1,5 км. В Лондоне - 300 метров, чтобы подробнее предсказывать состояние воздушного пространства над аэропортами.
Суперкомпьютер повысит разрешение до 100 метров.
Велика ли разница?
По мнению синоптиков, велика. Налицо большой спрос на точное предсказание погоды со стороны многих потребителей - от военных до устроителей массовых мероприятий под открытым небом.
Такие прогнозы помогут спасателям своевременно перебрасывать в нужные места передвижные барьеры от наводнений, а энергетикам - балансировать колебания в выработке ветровой и солнечной энергии.
Первый компьютер, установленный в центре британской службы погоды в Данстейбле в 1959 году. Новый суперкомпьютер станет пятнадцатым по счету / MET OFFICE
Это особенно важно в свете глобальных изменений климата, вызывающих все больше опасных погодных аномалий.
Благодаря техническому прогрессу, отрезок времени, на который удается более или менее точно предсказывать погоду, увеличивался на день в среднем каждые 10 лет. Прогноз на ближайшие пять дней сейчас так же надежен, как 40 лет назад - прогноз на завтра.
Увеличит ли новый суперкомпьютер эту временную дистанцию? Пенни Эндерсби воздерживается от твердых обещаний.
"Я не дам голову на отсечение, что мы сможем прибавить еще день в ближайшие десять лет, - говорит она. - Зато в нынешних рамках прогнозы станут вернее по времени и месту".
По подсчетам правительства, каждый фунт, потраченный на суперкомпьютер, принесет 19 фунтов в виде отдачи для национальной экономики.
Суперкомпьютер и глобальное потепление
Планируется, что цифровая модель атмосферы будет использоваться не только для текущих прогнозов погоды, но и для моделирования долговременных последствий глобального потепления.
Эффект от повышения среднегодовой температуры на 1 градус за последние полтораста лет до конца не изучен, а будущее сулит еще больший рост.
Какой именно? Ученые смогут предсказать это более детально, заложив в расчеты дополнительные факторы, например, то, как атмосферный кислород взаимодействует с углекислым газом.
Соединенное Королевство стремится к 2050 году сбалансировать поступление в атмосферу парниковых газов и их поглощение при помощи специальных природоохранных мер, чтобы сделать нетто-выброс нулевым.
Что будет наиболее эффективным для достижения этой цели? Посадка лесов? Охрана торфяных болот? Выращивание растений для производства биотоплива? Суперкомпьютер даст возможность просчитать.
Экологичная машина
Как всякое большое цифровое устройство, суперкомпьютер будет потреблять много энергии. Заказчик попросил подрядчиков предлагать экологичные решения.
Самое радикальное предложение - впервые частично разместить главный компьютер британской метеорологической службы за пределами Британии, в одной из стран, богатых возобновляемой энергией. Там будут выполнять примерно половину объема обработки информации, прежде всего, касающейся прогнозирования глобальных изменений климата.
В качестве вариантов называют Исландию с ее геотермальными источниками и Норвегию с развитой гидроэнергетикой.
Это может быть сделано только в государствах Европейской экономической зоны. Размещать компьютер на других континентах нецелесообразно из за разницы во времени.
Итоги тендера должны быть подведены осенью. Предполагается, что суперкомпьютер заработает в конце 2022 года.
