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, 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. 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.