Сотрудники Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН, Новосибирск) совместно с коллегами из Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН (ИВМиМГ СО РАН, Новосибирск) разработали уникальный инструмент для ускоренного численного моделирования распространения волн цунами.
— Технология поможет в течение нескольких минут после землетрясения получать оценку ожидаемого распределения высоты волны вдоль побережья, — сообщает издание СО РАН «Наука в Сибири».
Ученые сосредоточили внимание на землетрясениях, эпицентр которых находится близко к суше. Это особенно актуально для побережья Камчатки, Сахалина, Курильских островов и Японии, где волна цунами достигает ближайших берегов всего за 25-30 минут. В таких случаях скорость расчетов становится критически важной.
— Многие расчеты мы сейчас делаем именно для побережья Японии, поскольку там имеется большая база исторических наблюдений и подробные данные по профилю морского дна. Предполагаем, когда появится готовый продукт, его смогут эффективно использовать и наши службы МЧС, — отмечает заведующий лабораторией программных систем машинной графики ИАиЭ СО РАН Михаил Лаврентьев.
Исследователи разработали метод, позволяющий примерно определить форму возмущения на поверхности воды в источнике цунами, основываясь на профиле волны. Этот метод не обеспечивает абсолютной точности, но позволяет получить хорошее приближение с погрешностью не более 10%.
Более того, эксперты выяснили, что нет необходимости дожидаться полного прохождения волны над датчиком. Они создали алгоритм, который позволяет оценить амплитуду волны в источнике после того, как над датчиком прошла лишь четверть волны. Это значительно экономит время, что делает метод особенно привлекательным для использования в экстренных ситуациях.
Если правильно расположить датчики, основываясь на точных расчетах, то можно зарегистрировать волну цунами после землетрясения всего за 10 минут.
Специалисты разработали аппаратный ускоритель для быстрого моделирования распространения цунами. Этот ускоритель работает на основе так называемой программируемой логики — Field Programmable Gate Array (FPGA).
Специальная печатная плата в составе обычного персонального компьютера позволяет добиться производительности, сопоставимой с суперкомпьютером, при решении конкретной задачи расчета распространения волны. Она была спроектирована в ИАиЭ СО РАН, изготавливается на предприятиях Академгородка и Новосибирска.
Ранее редакция сообщала о том, что новосибирские ученые доказали противораковые свойства брокколи. Вещество сульфорафан в капусте помогает восстановить иммунную систему.
Источник фото: Freepik / Автор — freepik
