Российская нейросеть готова следить за озоновым слоем

Российские ученые научили искусственный интеллект следить за состоянием озонового слоя. Для этого программа анализирует данные спутникового метеорологического зондирования атмосферы.
Озон — это газ в атмосфере Земли (на высотах от 10 до 50 км), который поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца и защищает от его негативного воздействия жизнь на нашей планете. До 1974-го никто не знал, что с озоновым слоем не все в порядке. Именно в том году американские химики Фрэнк Шервуд Роуленд и Марио Молина в лабораторных исследованиях обнаружили, что озон каталитически разрушается атомарным хлором. Последний образуется из обычных фреонов, которые использовали в холодильниках, газовых баллончиках. Ученые опубликовали статью, где предупредили, что применение этого вещества может нанести большой вред озоновому слою, но тогда их не послушали.

В 1980 году спутник обнаружил падение содержания озона над Антарктидой. Оно было настолько резким, что ученые сочли это ошибкой прибора и не обратили внимания. Через несколько лет то же самое обнаружили и на наземной станции.
Только в середине 1980-х годов проблему осознали на мировом уровне. Достаточно быстро удалось найти похожие на фреоны газы, подходящие для холодильников и не разрушающие озоновый слой. После принятия Монреальского протокола их выброс быстро сократился. Роуленда и Молину удостоили Нобелевской премии по химии.

Магнитные бури разрушают четверть всего озонового слоя Земли
ЧитатьСегодня за состоянием озонового слоя в первую очередь следят из космоса. На российских спутниках серии «Метеор-М» для этого установлен прибор метеорологического зондирования атмосферы «ИКФС-2». Он измеряет спектры уходящего излучения, которые содержат не только метеорологическую информацию, но и состав атмосферы. Для того чтобы автоматизировать собираемые им данные, ученые из Санкт-Петербургского университета (СПбГУ) в сотрудничестве с коллегами из НИЦ «Планета» и Центра Келдыша создали программу на базе искусственного интеллекта.
«Разработанные нашей научной группой алгоритм и код прямо применимы к приборам на борту следующих спутников серии „Метеор-М “. Ближайший запуск такого спутника планируется летом. Алгоритм может быть адаптирован и к аналогичным приборам на борту других метеоспутников», — отметил сотрудник лаборатории исследований озонового слоя и верхней атмосферы СПбГУ профессор Александр Поляков.
Нейросеть обучали на данных, полученных за шесть лет наблюдений. Ученые обработали более 19 млн снимков, сделанных «ИКФС-2» и совместили их с измерениями содержания озона в атмосфере со спутника Aura. Результаты, полученные искусственным интеллектом, сравнили с данными наземных приборов и спутников, специально созданных для измерения содержания озона, — расхождения не превышают 3 %.
Восстановление озонового слоя идет очень медленно. По скромным прогнозам, к 2050–2060-м годам он вернется к состоянию середины XX века.