Семинары Центра наук о Земле МФТИ

Елизавета Цуканова представила доклад по теме кандидатской диссертации о трансформации волн цунами в Японском море под влиянием донного рельефа. На семинаре обсудили источники цунами, роль проливов и подводных поднятий, выбор батиметрических данных, верификацию численной модели и работу систем предупреждения.

Александр Лехнович рассказал о зимне-весенней термохалинной изменчивости шельфа моря Лаптевых и о роли плюма Оби и Енисея, который подо льдом поступает из Карского моря. На семинаре обсуждались данные донных станций, взаимодействие плюмов Лены и Оби-Енисея, полыньи, рассольная конвекция и полное перемешивание водной толщи.

Семинар был посвящён сравнительному анализу современных оптимизаторов глубокого обучения и их влиянию на устойчивость и обобщающую способность моделей. Особое внимание уделено методам, применимым в условиях ограниченных данных и вычислительных ресурсов.

Экспедиция «Плавучего университета» в Чукотском море позволила впервые за последние десятилетия детально проследить пути распространения тихоокеанских и сибирских вод, уточнить роль речных плюмов и выявить их влияние на циркуляцию Арктического бассейна. Полученные данные существенно меняют представления о механизмах водообмена между Восточно-Сибирским и Чукотским морями.

Семинар прошёл в формате репетиционного доклада Вадима Резвова перед защитой его диссертации в ИОРАН и был посвящён применению нейросетевых методов для повышения разрешения атмосферных данных в Арктике.

Гидрофизические процессы, вызванные приливами у берегов Камчатки и Северных Курил, играют ключевую роль в динамике среды обитания минтая. На семинаре обсуждалось, как внутренние волны и мезо- и субмезомасштабные вихри влияют на выживаемость икры и развитие молоди.

Доклад посвящён влиянию погодных и климатических условий на человека в условиях урбанизированной среды. Основное внимание уделено феномену городского острова тепла и его последствиям — от изменения микроклимата до воздействия на здоровье населения. Доклад охватывает как исторический контекст, так и современные методы исследования, включая численное моделирование, полевые измерения в арктических городах и биоклиматические индексы. Особое внимание уделено необходимости комплексного подхода к оценке комфорта и планированию городского пространства, особенно в условиях изменения климата.

Доклад посвящён разработке и применению моделей глубокого обучения для решения задач популяционной генетики на примере беспозвоночных эндемиков озера Байкал. В работе представлены нейросетевые методы, позволяющие оценивать соотношение полового и бесполого размножения, обнаруживать следы климатических изменений по генетическим данным и осуществлять кластеризацию ДНК-последовательностей с помощью автоэнкодеров. Модели демонстрируют высокую точность по сравнению с традиционными подходами и открывают новые перспективы в анализе эволюционной истории и структуры природных популяций.

На семинаре, посвященном докладу по материалам диссертации на тему “Исследование чувствительности точности прогноза состояния Мирового океана к локализации усваиваемых данных наблюдений”, рассматривались инновационные методы оптимального расположения измерительных приборов. Основное внимание уделено двум новым подходам: методу максимизации взаимной информации и методу Concrete Autoencoder с LSGAN. Первый подход предполагает стратегическое размещение измерителей в точках, которые содержат информацию о максимально возможной части акватории, что достигается путем анализа пространственных корреляций точек физического поля. Второй подход использует суррогатные модели машинного обучения для оптимизации расположения измерителей и восстановления физического поля, обучаясь с помощью генеративного состязательного алгоритма наименьших квадратов. Эти методы направлены на повышение точности прогнозов и снижение вычислительных затрат в моделировании океанологических процессов.

В докладе Такая Учида представил новую методику применения метода разложения по динамическим модам (DMD) для извлечения геострофически сбалансированных полей скоростей из данных о высоте уровня моря (SSH), включая новейшие высокоразрешённые наблюдения спутника SWOT. Учитывая ограничения традиционных спектральных методов, обусловленные редкой временной дискретизацией SWOT, Такая показал, что DMD представляет собой интерпретируемый, основанный на данных подход, позволяющий разделять сбалансированные и несбалансированные движения, такие как вихри и внутренние волны. Результаты, полученные на основе идеализированных моделей, реалистичных симуляций и ранних данных SWOT, показывают, что DMD эффективно выделяет мезомасштабную динамику, хотя точность метода чувствительна к частоте временной выборки. Эта работа представляет собой шаг к улучшению оценки полей скоростей на основе спутниковых наблюдений, необходимых для понимания динамики океана.