Представьте себе задачу прогнозирования ветровых потоков, когда воздух движется по пересечённой местности. На плоской равнине это простая задача, но она усложняется, когда ландшафт меняется на зубчатые горные хребты. Здесь ветер не просто обтекает вершины; он отклоняется, замедляется и образует гравитационные волны.
Для компьютерных моделей, прогнозирующих глобальную погоду, этот «эффект сопротивления» из-за сложной местности является основным источником ошибок. Традиционные модели полагаются на упрощённую карту местности с восемью направлениями (известную как схема 8X), которая классифицирует ориентацию гор как на простом компасе: север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад и северо-запад. Когда ветер дует в направлении между этими восемью точками, модель «перескакивает» в представлении местности, создавая ошибки, которые распространяются на весь прогноз. Это одна из ключевых причин, по которой прогнозы погоды менее надёжны в горных регионах.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа из Института физики атмосферы Китайской академии наук разработала схему учёта всех направлений потока (AFD). Это нововведение позволяет метеорологическим моделям непрерывно рассчитывать форму и крутизну горного рельефа для любого направления ветра, устраняя «скачки» традиционных моделей и обеспечивая гораздо более реалистичное моделирование взаимодействия ветра с землёй.
«Представьте себе это как переход от простого компаса к прецизионному инструменту, который может точно определить любой азимут для горной местности», — сказал доктор Тянь Юхань, ведущий автор исследования.
Команда протестировала новую модель на Цинхай-Тибетском нагорье и обнаружила, что схема AFD повысила точность моделирования стратосферных ветров на 10–20%, что имеет решающее значение для формирования крупномасштабных погодных систем.
Исследователи отметили, что способность схемы AFD более реалистично отображать местность позволяет моделям лучше имитировать замедление и перенаправление ветров при пересечении гор. Это создаёт более точную «начальную точку» для прогнозирования ряда метеорологических явлений, включая перевал ветра через горы и горные осадки.
Недавно опубликованное в Journal of Geophysical Research: Atmospheres [исследование](https://doi.org/10.1029/2025JD044517) предоставляет новую техническую поддержку для прогнозирования суровой погоды в сложной местности, управления водными ресурсами в горных регионах и понимания региональных климатических изменений в некоторых из наиболее чувствительных сред планеты.
Предоставлено:
[Китайская академия наук](https://phys.org/partners/chinese-academy-of-sciences/)
[English version of the Chinese Academy of Sciences](https://english.cas.cn/)