Сколтех представил систему прогнозирования ледовой обстановки «Хиона»
<p>
</p>
Центр искусственного интеллекта Сколтеха совместно с Институтом океанологии им. П. П. Ширшова РАН провели на площадке АНО "Цифровая экономика" презентацию "Хионы" — интеллектуальной системы оперативных прогнозов ледовой обстановки и погоды в Арктике. Сервис ориентирован на судоходные и нефтегазовые компании, порты и ситуационные центры и объединяет современные численные модели океана и атмосферы с алгоритмами искусственного интеллекта. "Хиона" формирует краткосрочные прогнозы по ключевым параметрам — сплочённости, толщине и дрейфу льда, а также метеорологическим и океанологическим условиям — на горизонте до 72 часов. В основе системы — открытые модели NEMO+SI3, WRF и WW3. <br>
<br>
<section> <b>Владимир Вановский</b>, руководитель направления гибридного моделирования Центра ИИ Сколтеха, подробно представил методологию построения прогнозов "Хионы": показал, какие параметры входят в прогноз — сплочённость, толщина, дрейф и сжатие льда, метеорологические и океанологические условия, спутниковые снимки; объяснил, как связываются используемые модели с данными реанализа и спутниковых наблюдений, и как применяются методы ИИ, включая усвоение данных, для повышения точности и скорости расчётов. <br>
<section><br>
</section><section> <b>Александр Коновалов</b>, руководитель группы разработки, провёл демонстрацию сервиса и видеокейсов практического использования системы, описал форматы доступа — веб-интерфейс, подключение по API — и варианты интеграции сервиса с инфраструктурой заказчика. Гости мероприятия смогли получить тестовый доступ к системе. <br>
<section><br>
</section><section> <i>"„Хиона“ — пример инженерного ИИ: строгие физические модели сочетаются с методами машинного обучения, чтобы давать отрасли оперативный и воспроизводимый прогноз. Такой подход снижает неопределённость при планировании, переводит управление рисками в проактивный режим и помогает принимать решения в реальном времени — от маршрутизации судов и оптимизации расходов на ледокольное сопровождение до поддержки ситуационных центров. Мы изначально делаем систему масштабируемой и интегрируемой: веб-интерфейс для оперативной работы, API для встраивания в корпоративные процессы и локальное развёртывание у заказчика для тех, кому нужен суверенный контур",</i> — подчеркнул профессор <b>Евгений Бурнаев</b>, вице-президент по развитию искусственного интеллекта в Сколтехе.<br>
<section><br>
</section><section> <i>"Сегодня, когда Северный морской путь становится важнейшим национальным и международным приоритетом, обеспечивающим перевозки между восточной и западной частью России, а также между Европой и Азией, прогнозирование не только ледовых, но и гидродинамических условий в океане и метеорологических условий в атмосфере вдоль трассы Северного морского пути становится важнейшим вызовом для учёных. Наша совместная работа, система „Хиона“, включает гидродинамическое моделирование, развитое в Институте океанологии, и разработанные в Сколтехе технологии машинного обучения и искусственного интеллекта, которые помогают не только усваивать данные, но и в значительной степени детализировать картину гидродинамических процессов. „Хиона“ не может существовать в „замороженном“ виде: она должна развиваться и регулярно обновляться, потому что меняется климат, ледовая обстановка и динамика во многих областях Арктического бассейна, и всё это необходимо учитывать",</i> — отметил академик РАН <b>Сергей Гулёв</b>, руководитель лаборатории Института океанологии РАН.<br>
<br>
<span style="color: #2f312e;"><span style="color: #000000;">Запросы на доступ и вопросы по интеграции:</span> </span><a href="mailto:chione@skoltech.ru" target="_blank"><span style="color: #00aeef;">chione@skoltech.ru</span></a><span style="color: #2f312e;">. <span style="color: #000000;">Подробности — на странице проекта:</span></span><a href="https://events.skoltech.ru/chione_ru" target="_blank"> <span style="color: #00aeef;">https://events.skoltech.ru/chione_ru</span></a>. <span style="color: #000000;">Видеоролик о</span> <span style="color: #000000;">системе:</span> <a href="https://disk.yandex.ru/i/7O9D6JT5pXx-3w" target="_blank"><span style="color: #00aeef;">https://disk.yandex.ru/i/7O9D6JT5pXx-3w</span></a></section></section></section></section><section style="color: #2f312e;"><section><section><section> <br>
<span style="color: #000000;">Источник: <a target="_blank" href="https://events.skoltech.ru/chione_ru"><span style="color: #00aeef;">Сколтех</span></a><br>
</span></section></section></section> </section>
ТГУ: таяние вечной мерзлоты может запустить "эффект домино"
<p>
</p>
<div>
Вечная мерзлота, покрывающая четверть Северного полушария, долгое время считалась пассивным хранилищем углерода. По мнению почвоведов Томского государственного университета, в условиях стремительного изменения климата таяние мерзлых многолетних почв может оказать значительное влияние на реки, озера и атмосферу, так как в окружающую среду будут выделяться не только парниковые газы, но и большое количество химических элементов. Это может оказать косвенное влияние на баланс углекислого газа на планете. Результаты исследования геохимических процессов, связанных с таянием вечной мерзлоты, ученые ТГУ представили в новом выпуске журнала <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/397165687_Organic_matter,_nutrients_and_colloidal_trace_elements_in_pore_waters_dispersed_ice_and_aqueous_leachates_from_mineral_soils_of_the_permafrost_region/stats"><span style="color: #00aeef;">Geoderma</span></a>.<br>
<br>
Чтобы количественно оценить потенциал переноса растворенных веществ из мерзлых почв в смежные воды, сотрудники лаборатории БиоГеоКлим ТГУ отобрали образцы почв в зоне сплошной вечной мерзлоты в Тазовском районе ЯНАО. Ученые исследовали воду, которая находилась в почвенных порах, дисперсный лед и водные фильтраты на наличие 77 растворенных веществ, включая органические и неорганические химические элементы и соединения. <br>
<br>
Результаты анализа заметно варьировались в зависимости от способа отбора проб. Широко распространенным подходом является высушивание почвы с последующей вытяжкой веществ, концентрацию которых необходимо измерить. Более трудозатратной процедурой является работа с нативными пробами, которые в мерзлом состоянии были доставлены в лабораторию, разморожены и проанализированы. <br>
<br>
<i>"Концентрации некоторых растворенных веществ в вытяжках из высушенных проб были в десятки раз ниже, чем в нативных пробах воды из талых образцов. То есть, когда мы работаем по стандартным методикам, происходит недооценка концентрации многих веществ"</i>, – поясняет один из авторов статьи, заведующий лабораторией БиоГеоКлим ТГУ <b>Сергей Лойко</b>. <br>
<br>
К наиболее интересным итогам исследования ученые относят тот факт, что многолетний лед глеезёма содержит в 30 раз больше марганца, чем воды талых горизонтов. Результат этого обогащения виден в реках, которые активно выносят марганец в окружающую среду по мере оттаивания многолетней мерзлоты. <br>
<br>
Максимальные концентрации ароматических органических соединений, а также таких элементов, как железо, алюминий и ряд нерастворимых микроэлементов, были обнаружены на глубинах 40–90 см. Эта зона находится непосредственно над границей вечной мерзлоты, в пределах так называемого активного слоя – той части почвы, которая ежегодно оттаивает и замерзает. <br>
<br>
<i>"При всех рассматриваемых сценариях потепления климата таяние минеральных почв в регионах вечной мерзлоты будет сказываться на балансе между экосистемами суши и прибрежной зоны", </i>– считает один из авторов статьи, сотрудник лаборатории БиоГеоКлим ТГУ <b>Артём Лим</b>. – <i>"Таяние дисперсного льда, находящегося в порах почвы, вероятно, приведет к высвобождению значительного количества органического углерода (ОУ), а также органических и неорганических макро- и микроэлементов".<br>
</i> <br>
С одной стороны, это потенциально важный механизм обратной связи с потеплением климата, поскольку мобилизованный ОУ и питательные вещества могут быть вынесены в крупные реки и, в конечном итоге, в прибрежную зону Северного Ледовитого океана. С другой стороны, токсичные металлы, хранящиеся во льду, также могут выщелачиваться в водную среду, создавая экологические риски. <br>
<br>
Как отмечают ученые, опосредованное влияние высвобождаемых элементов на климат и окружающую среду заключается в том, что многие из них увеличивают биологическую продуктивность экосистем. Увеличение количества органики в водоемах способствует большему захвату кислорода, выделению продуктов ее разложения в виде углекислого газа и метана. <br>
Повышенная продуктивность – это более высокие кустарники и деревья, снижение скорости приземного ветра, меньшее выстуживание, увеличение снежного покрова и, соответственно, повышение температуры почвы. Все эти явления будут выступать вторичными факторами, способствующими потеплению. <br>
<br>
По мнению ученых на начальных этапах может возникнуть «эффект домино». Дополнительный выброс газов будет усиливать парниковый эффект, вызывая еще более быстрое таяние мерзлоты, что, в свою очередь, приведет к еще большему высвобождению растворенного органического углерода. Однако по мере потепления и усиления продуктивности растений должно усилиться заболачивание, а значит, и захват углекислого газа, что будет компенсаторным стабилизирующим механизмом. <br>
<br>
Исследования ведутся при поддержке гранта Российского научного фонда № 23-17-00281 "Роль сезонного и многолетнего промерзания почв в трансформации потоков углерода и металлов (на примере заболоченных ландшафтов Западной Сибири)".<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://news.tsu.ru/news/ekspert-tgu-tayanie-vechnoy-merzloty-mozhet-zapustit-effekt-domino/"><span style="color: #00aeef;">Пресс-служба ТГУ</span></a>
</div>
<p>
</p>