Два музыканта играют дуэт, но каждый слышит только свою партию. Атмосфера и океан в климатической модели похожи на такой дуэт: они обмениваются теплом и влагой каждые несколько часов. Новая модель SamudrACE впервые заставила их играть вместе столетиями без фальши.
Учёные взяли две готовые нейросети: одна имитирует атмосферу, другая — океан. Каждую обучили отдельно на 155 годах симуляции климатической модели. Потом соединили их через простой обмен: атмосфера каждые 6 часов передаёт океану потоки тепла, влаги и напряжения ветра, а океан усредняет их за 5 дней и возвращает температуру поверхности и концентрацию льда. После соединения модель дообучили, чтобы обе части привыкли друг к другу.
Главный результат: модель воспроизводит Эль-Ниньо — тёплое течение в Тихом океане, которое влияет на погоду по всей планете. Раньше это явление не удавалось получить ни в одной связанной нейросетевой модели, потому что оно возникает только при взаимодействии атмосферы и океана. Теперь, когда дуэт играет слаженно, учёные могут быстро проверять гипотезы о климате и готовить модель к сценариям с ростом углекислого газа.
Модель названа SamudrACE как гибрид Samudra (санскритское слово, означающее океан) и ACE (Ai2 Climate Emulator). На одной видеокарте она прокручивает климат быстрее, чем реальное время идёт: за одну секунду компьютерного времени проходит 6,4 модельных дня.
Идея быстрого климатического симулятора, который позволяет заглянуть в будущее Земли, перекликается с романом Кима Стэнли Робинсона «Министерство будущего», где климатические модели становятся инструментом политических решений. SamudrACE пока не предсказывает будущее, но делает такие эксперименты практически доступными.