infos.ro

Buletinul informativ Fix the Planet: Poate un Pământ virtual să ajute lupta împotriva climei?

Autor:, www.newscientist.com

Noua imagine implicită a omului de știință

Sentinel-5P, unul dintre sateliții care va fi folosit de Destination Earth

ESA/ATG medialab

Acesta este Fix the Planet, buletinul informativ săptămânal privind schimbările climatice care vă reamintește că există motive de speranță în știință și tehnologie din întreaga lume. Pentru a-l primi în căsuța de e-mail, înscrie-te aici.

Miercuri, 30 martie, a avut loc lansarea unui proiect al Uniunii Europene de 140 de milioane de euro pentru a construi „gemeni digitali” ai Pământului: simulacre detaliate, interactive ale planetei, care vor permite tuturor, de la oameni de știință la companiile energetice, să exploreze impactul schimbărilor climatice și modul în care ne adaptăm. lor.

Destination Earth este un efort extrem de ambițios al Comisiei Europene care a avut au trecut ani de zile. Cercetătorii speră că ar putea introduce un nou nivel de granularitate și acuratețe pentru proiecțiile noastre privind schimbările climatice viitoare la nivel local, astfel încât guvernele să se poată pregăti mai bine pentru evenimente meteorologice extreme precum inundaţiile care au lovit Germania şi ţările vecine anul trecut .

Dar va schimba cu adevărat capacitatea noastră de a construi apărări mai eficiente împotriva inundațiilor și de a dezvolta scheme de energie regenerabilă mai eficiente? Am ajuns din urmă cu unul dintre arhitecții cheie ai proiectului, Peter Bauer la Centrul European pentru Prognozele Meteo pe Interval Mediu (ECMWF), pentru a afla.

Ce este?

Gemenii digitali sunt construiti de o operațiune de start-up cu sediul în Bonn, Germania, cu un eventual personal de aproximativ 50. Echipa va reuni știința aplicată și computațională pentru a crea simulările interactive, care inițial se vor concentra pe replicând modul în care vremea extremă se schimbă pe măsură ce temperaturile medii globale cresc până la 1,5°C peste nivelurile preindustriale în următoarele decenii.

De asemenea, gemenii au scopul de a ajuta țările să creeze zone dedicate instalațiilor de energie regenerabilă, spune Bauer: ar putea oferi unei firme energetice o nouă perspectivă asupra modului în care se așteaptă să se schimbe viteza vântului în Marea Nordului în următorii ani, de exemplu. Lui Bauer îi place să numească gemenii digitali un „spațiu interactiv” pentru a explora „acest metavers al datelor climatice”. Prin metavers, el nu vrea să spună Viziunea lui Meta despre avataruri și realitatea virtuală, dar „o ilustrare bună a ceea ce ne referim când spunem interactivitate: mă pot juca cu datele în cele patru dimensiuni ale spațiului și timpului; Pot aplica aplicații.”

Nu am mai fost aici?

Schema a ieșit din ruinele unui proiect și mai ambițios de supercalculare a schimbărilor climatice numit ExtremeEarth, pe care UE la anulat în cele din urmă. Dar de data asta se întâmplă. Bugetul a fost aprobat în decembrie anul trecut, ceea ce înseamnă că finanțarea este garantată până la sfârșitul anului 2024, dar întreaga întreprindere ar trebui să funcționeze până la 10 ani.

Prin ce diferă acest lucru de modelele climatice tipice?

Nivelul de detaliu pe care îl va oferi la nivel local – rezoluția – ar trebui să fie mai mare decât majoritatea modelelor de schimbări climatice de astăzi. „Dezvoltarea unui geamăn digital de înaltă rezoluție al planetei Pământ este vitală dacă vrem să facem față provocărilor schimbărilor climatice”, spune Tim Palmer de la Universitatea din Oxford, care a fost un susținător al ExtremeEarth. „Știm că Pământul se încălzește, dar cunoștințele noastre despre impactul regional sunt slabe. Miezul Destinației Pământ va fi o nouă descriere de ultra-înaltă rezoluție a sistemului climatic.”

Gemenii nu vor putea prezice următoarea viitură sau furtună lunile următoare, din cauza naturii haotice a vremii, spune Erich Fischer de la ETH Zurich din Elveția. Dar ar trebui să ne ajute să planificăm mai bine. „Ei ne pot informa despre evenimentele meteorologice extreme potențial nevăzute pentru care trebuie să ne pregătim pentru astăzi și în următoarele decenii și, prin urmare, ne pot informa deciziile și planificarea, de exemplu, a viitoarelor orașe sau sisteme energetice”, spune el. Destination Earth ar trebui, de asemenea, să folosească mai mult învățarea automată decât majoritatea modelelor existente, spune Bauer.

Ce se întâmplă acum?

Bauer și colegii săi sunt foarte în stare de pornire. În timp ce ECMWF construiește multe elemente ale gemenilor digitali în sine, de asemenea, externalizează foarte mult. Săptămâna trecută, a licitat un contract pentru aspectul de adaptare la schimbările climatice, astfel încât să poată simula schimbările în următoarele decenii. Săptămâna aceasta, a licitat pentru lucrări la partea de vreme extremă a gemenilor, care se ocupă de incendii, poluare, inundații și așa mai departe. Echipa lucrează din greu pentru a obține resurse de supercalculatură – un sistem a fost pornit în Finlanda, unul este construit în Italia, unul este în curs de negociere în S pain – pentru a rula simularea. Toate sunt „pre-exascale” în ceea ce privește puterea de procesare, ceea ce înseamnă că sunt clasate sub un milion de teraflopi. Cel finlandez este cel mai puternic supercomputer cunoscut public din lume, capabil de 552.000 de teraflopi. Pentru comparație, Cel mai puternic supercomputer din Marea Britanie a fost pornit în noiembrie anul trecutși este evaluat la 19.539 teraflopi.

Cât de mult impact vor avea cu adevărat acești gemeni digitali?

Fischer spune că este „un proiect extrem de ambițios și extrem de inovator”. Palmer speră că va „declanșa o revoluție în modelarea sistemului Pământului”. El crede că apariția calculatoarelor exascale de înaltă performanță va face posibilă această schimbare. „De dragul societății din întreaga lume, avem nevoie de asta mai devreme decât mai târziu”, spune el.

Ted Shepherd de la Universitatea Reading, Marea Britanie, spune că noul sistem ar trebui să ofere niveluri mai realiste de detaliu pentru evenimentele meteorologice extreme decât modelele climatice actuale. Dar este îngrijorat de faptul că așteptările cu privire la cât de precis pot proiecta gemenii digitali impactul viitor al schimbărilor climatice ar putea fi nerealist. Unele dintre cele mai persistente incertitudini ale modelelor climatice, cum ar fi norii de jos, acționează la scari prea mici pentru a fi preluate de Pământul de destinație, dar au ramificații la nivel mondial pentru încălzirea globală și modul în care aceasta se desfășoară la nivel local. „Astfel, în timp ce sistemele meteorologice în sine vor fi simulate mai realist decât în ​​prezent, este destul de probabil ca efectul schimbărilor climatice asupra acelor sisteme să rămână foarte incert”, spune el.

Nici UE nu este singura entitate care încearcă să construiască un geamăn digital al Pământului pentru schimbările climatice. Compania americană de tehnologie NVIDIA anunțat în noiembrie anul trecut că construiește un geamăn digital „Pământ-2”, pentru a simula schimbările climatice până la o rezoluție de un metru, mai degrabă decât rezoluția de 10 până la 100 de kilometri folosită de obicei în modele. Bauer spune că echipa sa vorbește cu NVIDIA despre cum pot lucra împreună. Un lucru cheie despre Destination Earth este că este finanțat public, așa că datele ar trebui să fie gratuite și deschise pentru utilizare.

Care sunt următorii pași?

Gemenii digitali vor fi activi până în iunie 2024 cel târziu, așa că nu fi surprins dacă începi să vezi Un nou om de știință Povești câteva luni mai târziu despre noi lucrări științifice care folosesc sistemul pentru a proiecta viitoarele furtuni în Europa sau despre cum temperaturile viitoare ar putea afecta producția panourilor solare. O a doua fază a proiectului după 2024 ar trebui să includă noi straturi adăugate gemenilor digitali, în jurul oceanelor, biodiversității și geofizicii (cutremure, tsunami și multe altele). Și care este scopul final? „Mai mare și mai bun”, spune Bauer. „Mai mare în sensul că tot mai multe aplicații și oameni îl pot folosi. Mai bine în sensul că ar trebui să putem rula modele mai precise cu aceeași putere de calcul. Vom învăța mult mai multe.”

Mai multe remedieri

  • Energia eoliană și solară au generat anul trecut o zecime din electricitatea mondială, un nivel record. În total, peste 50 de țări au depășit acum pragul de 10%, potrivit unui raport al think tank-ului Ember.
  • Vorbind de solar, sursa de energie are un moment în Marea Britanie, în ciuda absenței subvențiilor în ultimii ani. Peste 30 de proiecte solare mari, cu o capacitate combinată de peste 3 gigawați, suficientă pentru a alimenta sute de mii de case, au permis de planificare și urmează să fie construite în curând, a constatat un raport al AMA Research. Unul de urmărit este ferma solară Cleve Hill din Kent, unde construcția urmează să înceapă în următoarele câteva luni.
  • O dată pentru jurnalul dvs.: Luni viitoare va avea loc publicarea raportului Grupului Interguvernamental pentru Schimbări Climatice despre modul în care atenuăm încălzirea globală. Lucruri la care trebuie să fiți atenți: o privire atentă asupra eliminării dioxidului de carbon, aspectul social al modului în care reducem emisiile și concentrarea pe acțiunile pe termen scurt, mai degrabă decât pe ceea ce facem în a doua jumătate a secolului.

Dacă vă place Fix the Planet, vă rugăm să o recomandați prietenilor, familiei și colegilor dvs. – se pot înscrie aici. Și dacă nu ai făcut-o deja, deveniți abonat New Scientist pentru a accesa toată jurnalismul nostru științific și pentru a ajuta la menținerea gratuită a acestui buletin informativ.

Mai multe despre aceste subiecte:

You might also like