ИИ раскрыл тайные движения океана с помощью спутниковых данных

Система GOFLOW восстанавливает мелкомасштабные течения размером менее 30 км и позволяет изучать процессы, которые влияют на формирование климата Земли

Исследователи из Тель-Авивского университета создали систему GOFLOW, основанную на искусственном интеллекте, которая восстанавливает структуру океанских течений, используя спутниковые изображения. Данная технология демонстрирует движение воды на масштабах, которые ранее практически не поддавались непосредственному наблюдению, и способствует анализу процессов, влияющих на климат, погоду и обмен теплом и газами между океаном и атмосферой.

Океаны занимают более 70% поверхности Земли и являются основным регулятором климата планеты. Крупные течения, такие как Гольфстрим, переносят огромные объемы тепла, энергии и углерода, однако многие ключевые процессы происходят на масштабах в несколько десятков километров и меньше — слишком малых для большинства существующих методов спутникового наблюдения.

GOFLOW обучали на современных компьютерных моделях океана. Система анализирует последовательности инфракрасных спутниковых снимков, фиксирующих температуру поверхности воды, и на их основе восстанавливает движение водных масс. В отличие от предыдущих методов, основанных на упрощенных физических принципах, ИИ-модель способна обнаруживать сложные структуры потоков, которые ранее оставались незамеченными.

С помощью GOFLOW ученые выявили динамические процессы в Гольфстриме на масштабах менее 30 км. Эти структуры связаны с резкими изменениями температуры, схождением потоков и вертикальным движением воды — механизмами, определяющими перемешивание океана и распределение тепла и газов между морем и атмосферой. Кроме того, система впервые предоставила прямые спутниковые оценки горизонтальной дивергенции океанских потоков — показателя, связанного с подъемом и опусканием водных масс. Ранее такие данные можно было получить только через компьютерное моделирование или измерения непосредственно в океане.

Исследователи подчеркивают, что эти процессы важны не только для изучения океана. Движение и перемешивание воды влияет на интенсивность штормов, теплые и холодные течения, распространение загрязнителей и способность океана поглощать углекислый газ из атмосферы. Ожидается, что GOFLOW поможет улучшить климатические модели и повысить точность прогнозов экстремальных погодных и климатических явлений.