Моделирование физическое. 
Компьютерное моделирование

Физическое моделирование воссоздаёт различные процессы — полёт ракет, движение автомобиля, прогнозы погоды.

Прогноз погоды Теперь я хочу рассказать как готовятся прогнозы погоды, которые мы ежедневно видим на экранах телевизоров или слышим по радио. Наблюдения и прогнозирование погоды очень важно для полётов авиации, работы чрезвычайных служб, ведения сельского хозяйства, да и для простых людей. Как же составляется прогноз погоды? Для начала нужно измерить текущую погоду. Такие измерения проводятся в полевых условиях — на метеостанциях.

В Москве метеостанций всего 5. Как признаются метеорологи, этого мало. Ведь Москва большая. И, когда на севере идет дождь, на юге столицы спокойно может светить солнце. Ежедневно в одно и тоже время по Гринвичу все метеостанции мира проводят измерения температуры, влажности, скорости ветра и других параметров. После измерения всех параметров на площадке составляется специальный шифр. Этот шифр един для всех метеорологов в мире, в любой точке земного шара его смогут без проблем расшифровать. Свой код присваивается каждому природному явлению. Потом набор кодов природных явлений по электронной почте отправляется в Гидрометцентр России. Для получения наиболее полной картины используются и данные, полученные с помощью метео-спутников. В главные мировые центры данных, находящиеся в Москве, Вашингтоне и Мельбурне, стекается информация о погоде со всего мира. Все эти данные стекаются в три мировых центра, которые обмениваются этими данными между собой. Если в результате конфликтов между странами эта цепочка прервется, никто не сможет составить ни одного точного прогноза. Сами по себе результаты сбора данных наблюдений — это еще не прогноз. После их обработки (распознавание, раскодирование и первичный контроль) проводится так называемый «объективный анализ». В мощный компьютер вносится вся полученная информация. Фактически это формирование массива данных о различных метеорологических параметрах (давление, влажность, температура, скорость ветра, облачность) на разных высотах в узлах регулярной широтно-долготной сетки.

Эта объемная «метеосетка» используется как начальные данные для следующего этапа — подготовки численного прогноза погоды с помощью прогностической модели, сложной компьютерной программы, которая решает систему уравнений, описывающих динамику атмосферы с учетом различных физических эффектов. В прогностической модели учитываются вращение Земли, сила тяжести, солнечное и отраженное от поверхности Земли излучение, фазовые переходы воды и т. д. Полученные решения уже позволяют прогнозировать, как может повести себя погода в ближайшем будущем.

Численный прогноз — одна из самых сложных вычислительных задач. Для подобных расчетов любых вычислительных ресурсов всегда мало. Со временем модели совершенствуются, мощность компьютеров растет — и качество прогнозов улучшается. Например, сейчас успешность прогнозов погоды на трое суток находится на уровне успешности прогнозов на одни сутки 30 лет назад.

В результате сложного компьютерного моделирования мы можем в любое время быстро узнать какая погода ждёт нас в ближайшие дни.

Компьютерное моделирование — привлекательная замена физическим экспериментам, поскольку не требует изготовления экспериментального образца; с помощью компьютерного моделирования может быть поставлено любое число численных экспериментов и получены любые интересующие исследователя динамические показатели. Компьютерные модели могут быть использованы для выявления и устранения проблем еще до производства первого образца, что особенно важно для штучных и мелкосерийных производств.

В сравнении с натурными экспериментами компьютерное моделирование — очень полезный инструмент, который обеспечивает всесторонний, рентабельный и безопасный анализ динамики механических систем. Это дает возможность с минимальными затратами подвергать тщательному анализу, в том числе, совершенно новые идеи и решения.