​Группа ученых института естественных наук и математики УрФУ — Петр Галенко (руководитель проекта), Илья Стародумов, Ирина Низовцева, Дмитрий Александров, Алексей Малыгин и другие — проводит многомасштабное математическое моделирование эволюции арктического льда и выявляет его влияние на изменение климата. В 2016 году математики получили грант РНФ на проведение фундаментального научного исследования.

Суть проекта заключается в том, что с помощью математических моделей исследователи анализируют изменения климата Арктической зоны (таяние и замерзание льда под воздействием различных факторов); прогнозируют изменение ледяного покрова и климата в Арктике, что в конечном счете имеет последствия для глобального климата. «С помощью динамических моделей мы можем предсказывать сезонные изменения температуры, — говорит младший научный сотрудник лаборатории многомасштабного математического моделирования ИЕНиМ УрФУ Илья Стародумов. — Сегодня существует огромная востребованность в развитии методов, которые не базируются на статистических данных, а содержат в качестве базиса некие фундаментальные принципы, как мы считаем. Статистические модели для масштабных прогнозов используют данные, накопленные лет за 50. А потом утверждается, что эта статистика и на следующие лет 50 примерно должна повториться. Эти модели работают, когда все более или менее уравновешенно, но не способны спрогнозировать то, что происходит непредсказуемо, к чему мы не готовы. Поэтому различные кризисы, катаклизмы застают всех врасплох».

По словам ученого, математические модели, которые сегодня создают на матмехе, могут проследить динамику в будущее — предсказать, что произойдет с определенной долей вероятности.

«Мы пытаемся восстановить сам процесс, а не анализировать его проявление ранее. Мы как бы заново воссоздаем математическими „шестеренками“ механизм, который исследуем. И воссоздав его, мы пытаемся запустить и посмотреть, как он будет работать в различных условиях, на длительных интервалах времени», — поясняет Илья Стародумов.

Вычисления ученые проводят как на персональных компьютерах, так и на суперкомпьютерах. По словам профессора кафедры теоретической и математической физики Дмитрия Александрова, миллионы лет можно смоделировать за полчаса. Также для решения определенных задач математики привлекают зарубежных коллег — из Испании, Франции, Германии.

«Этот проект очень масштабный. Исследований точно хватит еще лет на 50, — поясняет Дмитрий Александров. — Результатов, полученных за два года, также достаточно много. Часть из них опубликована в специальном номере Philosophical Transactions of the Royal Society A. Это очень известный журнал. Основан в 1660 году. И за несколько столетий статьи в нем публиковали такие исследователи, как Чарльз Дарвин, Майкл Фарадей, Уильям Гершель, Исаак Ньютон и другие. Мы в этом номере, к примеру, описали динамику замерзания льдов, пояснили, как растут дендритные структуры во льду и многое другое».

Уже сегодня ученые могут дать качественную оценку изменения Арктического климата, определить возможность изменения морских течений, повышение/понижение уровня океана, сезонные изменения температуры и влажность Арктической зоны, что может сказаться на климате северного полушария Земли.

Похожие новости

  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    575
  • 14/11/2016

    Прорыв в науке совершит энергия молодых

    Где молодым учёным познакомиться и пообщаться с ведущими экспертами и руководителями фондов, буквально «варящимися» в сфере науки и инноваций? Например, на одном из главных мероприятий подобного рода – Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых учёных и специалистов по проблемам практической реализации разработок по приоритетным направлениям развития науки и технологий.
    1364
  • 21/06/2018

    Как проекты РФФИ трансформируют реальность

    Словосочетание «фундаментальная наука» вызывает мысли о чем-то очень туманном и абстрактном? Томские ученые уже давно опровергли эти стереотипы в сотрудничестве с Российским фондом фундаментальных исследований.
    225
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    667
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    421
  • 17/05/2018

    Ученые ТГУ отправятся на поиски новых бактерий

    ​Ученые кафедры физиологии растений и биотехнологии БИ ТГУ в рамках проекта, поддержанного РНФ, займутся поиском новых микроорганизмов в удаленных труднодоступных экосистемах в Сибири. Наряду с этим микробиологи изучат характеристики двух бактерий, обнаруженных в 2017 году глубоко под землей.
    243
  • 10/01/2018

    Арктические исследования ТПУ в топе Российского научного фонда

    ​Российский научный фонд (РНФ) для научного портала Indicator.Ru выбрал топ-10 самых ярких и важных научных результатов 2017 года. В разделе «Науки о Земле» эксперты фонда назвали лучшим исследование, проводимое учеными Томского политехнического университета.
    407
  • 05/03/2018

    ​Ученые ТГУ создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул

    ​Ученые кафедры оптики и спектроскопии физического факультета ТГУ с коллегами из Швеции и Финляндии создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул. Благодаря этому алгоритму можно вычислять оптические, люминесцентные (светимость, квантовый выход флуоресценции) свойства молекул и веществ с использованием высокоточных методов квантовой химии.
    374
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    1356
  • 30/03/2017

    ТУСУР завершает работу по созданию интеллектуальных покрытий для космических аппаратов

    В лаборатории радиационного и комического материаловедения ТУСУРа завершаются работы по созданию интеллектуальных отражающих покрытий на основе соединений титаната бария, нанесённых детонационным методом.
    680