Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 2020, T. 56, № 3, стр. 251-254

Помни Создателя твоего в дни юности твоей, …

доколе не померкли солнце и свет и луна и звезды, и не нашли тучи вслед за дождем…

доколе не порвалась серебряная цепочка и не разорвалась золотая повязка,

и не разбился кувшин у источника, и не обрушилось колесо над колодезем.

Слова мудрых – как иглы и как вбитые гвозди, и составители их – от единого пастыря.

(Екклезиаст, XII:1–6, 11)

Выпуск журнала посвящен 40-летию Института вычислительной математики им. Г.И. Марчука Российской академии наук и 95-ой годовщине со дня рождения его основателя – академика Гурия Ивановича Марчука.

Выдающийся ученый и организатор, преподаватель и общественный деятель, Гурий Иванович Марчук оставил яркий след в развитии нескольких направлений современной науки, организации научных институтов и учебных кафедр советских и российских университетов. Выделим пять краеугольных камней его научно-организационной и педагогической деятельности – два института и три кафедры. В новосибирском Академгородке это – организованные в 1964 г. Вычислительный центр Сибирского отделения Академии наук СССР и кафедра математических методов в динамической метеорологии на механико-математическом факультете Новосибирского государственного университета со специализацией по вычислительной математике (в 1972 г. она включена в состав кафедры вычислительной математики); в Москве – созданные в 1980 г. Отдел (с 1991 г. – Институт) вычислительной математики АН СССР (впоследствии – Российской академии наук) и кафедра математического моделирования физических процессов на факультете проблем физики и энергетики Московского физико-технического института (МФТИ), а также организованная в 2004 г. кафедра вычислительных технологий и моделирования на факультете вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (МГУ).

Работы Г.И. Марчука в области вычислительной математики [1–3] и математического моделирования климата, динамики атмосферы и океана [3, 4], развивая традиции отечественных исследований [5–7], оказали значительное влияние на современную науку. В первую очередь, это относится к центральному направлению физики атмосферы и океана – математическому моделированию и численному решению задач прогноза погоды и изменений климата. Глубокая связь вычислительной математики и геофизической гидродинамики является главной особенностью работ его научной школы и основанного им Института вычислительной математики (ИВМ) РАН.

Среди научных исследований Г.И. Марчука и его научной школы в области геофизической гидродинамики, физики атмосферы и океана можно выделить несколько основных направлений. Это – моделирование климатической Земной системы; математические задачи теории климата; сопряженные уравнения и методы теории управления в задачах геофизической гидродинамики; математическое моделирование и численные алгоритмы динамики атмосферы и океана.

Необходимо отметить важную особенность организационной деятельности Г.И. Марчука, по сей день проявляющуюся в традициях основанных им научных коллективов. Она выражается в создании ударной научной группы, которая берется за решение экстремально больших, многодисциплинарных задач [8–10]. Группа, как правило, небольшая и мобильная, объединяет как опытных исследователей, так и аспирантов и студентов. Решение экстремально больших задач требует помимо ударной группы привлечение также специалистов разного научного профиля из других институтов и университетов, создание внешних научных коллективов. На этой основе и формируется научная тематика, структура и современный состав Института вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН.

Гурий Иванович говорил, что в своей деятельности ИВМ РАН должен следовать следующим принципам: быть нацеленным на решение важных актуальных задач; состоять из трех почти равных частей, объединяющих научных сотрудников, аспирантов и студентов; вместо традиционных лабораторий и отделов иметь более гибкую структуру – творческие научные коллективы, состав и тематика которых может меняться по времени, следуя за вызовами современной науки [11, 12].

Основные направления исследований ИВМ РАН связаны с научными интересами его создателя. В 1980 г. их было четыре: вычислительная математика; моделирование динамики атмосферы и океана; математическая иммунология и медицина; параллельные вычисления. В настоящее время тематика института несколько изменилась. Теперь это – вычислительная математика, тензоры и оптимизация методов [13–19]; методы и технологии вычислительной математики и задачи биологии и медицины [20, 21]; моделирование динамики Земной системы и задачи окружающей среды [22–25]; математическое моделирование атмосферы и океана и задачи усвоения данных наблюдений [10, 12, 17, 26–29].

Отмечающий в 2020 г. свое 40-летие Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН в настоящее время в консорциуме с Московским государственным университетом им. М.В. Ломоносова и Институтом прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН входит в состав Московского центра фундаментальной и прикладной математики.

Направления научно-исследовательских работ ИВМ РАН соответствуют Программе фундаментальных исследований государственных академий наук на 2013–2020 гг. Помимо 16 базовых тем НИР Институтом за последние 5 лет выполнено свыше 100 различных проектов по программам Президиума и отделений РАН, федеральным целевым программам, программам министерств и ведомств, грантам РФФИ и РНФ, международным программам (https://www.inm.ras.ru).

В области геофизической гидродинамики, теории климата и проблем окружающей среды Институт активно сотрудничает с ведущими научными коллективами Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, МГУ, Гидрометцентра России, Морского гидрофизического института РАН, Института безопасного развития атомной энергетики РАН, Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова и других организаций.

Наряду с научными исследованиями постоянное внимание Институтом уделяется научно-педагогической деятельности в рамках аспирантуры ИВМ РАН и двух его базовых кафедр: вычислительных технологий и моделирования в геофизике и математике – на факультете управления и прикладной математики МФТИ и вычислительных технологий и моделирования – на факультете вычислительной математики и кибернетики МГУ [16, 30]. Из 55 научных сотрудников в настоящее время в ИВМ РАН работает 29 выпускников МФТИ и 11 – МГУ.

Совместными усилиями научных сотрудников, аспирантов и студентов в ИВМ РАН развиваются идеи, которые заложил основатель Института – академик Гурий Иванович Марчук.