Глобальный климат - чрезвычайно сложное явление, и исследователи год за годом добиваются кропотливого прогресса, пытаясь разработать все более точные модели. Теперь международная группа, включающая исследователей из Передового института вычислительной науки (AICS) в Японии, используя мощный компьютер K, впервые точно рассчитала воздействие аэрозолей на облака в климатической модели.
Аэрозоли играют ключевую роль в формировании облаков, поскольку они обеспечивают «семена» - называемые ядрами конденсации облаков - которые позволяют облакам формироваться и влияют на их жизненный цикл. Вода в воздухе конденсируется на крошечных частицах и постепенно превращается в капли и, наконец, в капли дождя, которые выпадают в осадок. Действие аэрозолей является важным элементом исследования изменения климата, поскольку они частично противодействуют нагревающему действию парниковых газов.
Раньше считалось, что увеличение плотности аэрозоля всегда приводит к увеличению количества облаков, но недавние спутниковые наблюдения показали, что это не обязательно так. В настоящее время известно, что из-за разницы температур между верхним и нижним слоями облаков существует тонкий баланс испарения и конденсации, при этом аэрозоли в нижних частях облаков способствуют образованию облаков, а аэрозоли в верхних частях позволяют вода для испарения.
Ранее климатические модели не могли смоделировать реакцию этих микропроцессов в облаках на изменение аэрозоля, но с помощью компьютера K группа под руководством RIKEN объединила модель, которая моделирует всю глобальную погоду в течение года., с горизонтальным разрешением всего 14 километров, с моделированием того, как аэрозоли ведут себя в облаках. В отличие от обычных моделей, которые показывают равномерное увеличение облаков над землей при увеличении аэрозолей, модель высокого разрешения, учитывающая вертикальные процессы внутри облаков, точно изображала, как на больших территориях происходит падение облачности.
По словам Йосуке Сато из исследовательской группы по вычислительным климатическим исследованиям RIKEN AICS и Университета Нагоя: «Было очень приятно видеть, что мы можем использовать мощный суперкомпьютер для точного моделирования микрофизики облаков, что дает более точную картину. того, как облака и аэрозоль ведут себя в реальном мире. В будущем мы надеемся использовать еще более мощные компьютеры, чтобы климатические модели могли иметь большую уверенность в предсказании климата».