Powstał cyfrowy duplikat Ziemi z dokładnością do kilometra: nazywany jest „świętym Graalem” klimatu

Uważa się, że w wyniku nowego badania naukowcy dokonali przełomu w zakresie naszej zdolności przewidywania, jak w przyszłości zmieni się pogoda i klimat na Ziemi, pisze Science Alert. W centrum uwagi. Technologies ma swój własny kanał na Telegramie.

Zapisz się, aby nie przegapić najnowszych i najciekawszych wiadomości ze świata nauki! W nowym badaniu prowadzonym przez Daniela Clocke'a z Instytutu Maxa Plancka w Niemczech naukowcy stworzyli coś, co niektórzy twórcy modeli klimatycznych nazywają „świętym Graalem” w tej dziedzinie.

Naukowcom udało się stworzyć model o rozdzielczości niemal kilometra — technicznie rzecz biorąc, skala wynosi 1,25 km na obszar modelu, ale model łączy w sobie prognozowanie pogody i zmiany klimatu Ziemi. Szacuje się, że cały ląd i morze na planecie pokryte jest 336 milionami komórek — autorzy dodali tę samą liczbę komórek „atmosferycznych” bezpośrednio nad komórkami lądowymi, co dało obliczoną liczbę 672 milionów komórek.

Dla każdego z tych ogniw zbudowano szereg połączonych ze sobą modeli, odzwierciedlających główne układy dynamiczne planety: podzielono je na dwie kategorie – szybkie i wolne. Należy pamiętać, że szybkie systemy obejmowały cykle energii i wody – w prostych słowach – pogodę. Aby śledzić te procesy, model musi mieć wyjątkowo wysoką rozdzielczość, na przykład 1,25 km, którą jest w stanie zapewnić nowy system.

Według naukowców wykorzystali do tego modelu model ICOsahedral Nonhydrostatic (ICON) opracowany przez Niemiecką Służbę Meteorologiczną i Instytut Meteorologii Towarzystwa Maxa Plancka. Powolne procesy obejmowały obieg węgla, zmiany w biosferze i geochemię oceanów – w prostych słowach klimat. Wiadomo, że procesy te odzwierciedlają trendy zachodzące na przestrzeni lat lub dziesięcioleci.

Zdaniem naukowców połączenie tych dwóch szybkich i wolnych procesów stanowi prawdziwy przełom, gdyż typowe modele obejmujące tak złożone układy można by rozwiązać obliczeniowo dopiero przy rozdzielczości większej niż 40 km. Autorzy badania zauważają, że w swojej pracy połączyli głęboką inżynierię oprogramowania z wieloma nowoczesnymi chipami komputerowymi.

Model leżący u podstaw większości tych prac został pierwotnie napisany w Fortranie – zmora każdego, kto próbował unowocześnić kod napisany przed 1990 rokiem. Od czasu jego opracowania model został uzupełniony o wiele dodatkowych funkcji, co utrudniło jego wykorzystanie we współczesnej architekturze obliczeniowej. W rezultacie naukowcy wykorzystali platformę przetwarzającą dane w sposób zgodny z nowoczesnymi systemami.

Ten najnowocześniejszy system reprezentowały dwa superkomputery JUPITER i Alps, zlokalizowane odpowiednio w Niemczech i Szwajcarii. Obydwa oparte są na nowym chipie Nvidii GH200 Grace Hopper. Niestety oznacza to również, że modele o tej złożoności nie będą wkrótce widoczne na lokalnych stacjach pogodowych. Przypomnijmy, że wcześniej pisaliśmy o tym, że Ziemia i ludzkość mogą uniknąć najgorszego scenariusza przyszłości: tego, co proponują naukowcy.