Ученые создали высокоточную цифровую модель планеты Земля, чтобы предоставить достоверную информацию об экстремальных погодных условиях и изменении климата. Сложная компьютерная модель учитывает погодные и климатические системы, а также влияние на планету людей.
Этот «цифровой двойник» на базе искусственного интеллекта виртуально моделирует взаимодействие между природными явлениями и деятельностью человека, чтобы предсказать их влияние на такие вещи, как водные, продовольственные и энергетические системы.
В прошлом прогнозы климата и погоды были сосредоточены либо на местных регионах, либо на более крупных глобальных системах. Новый проект, известный как Destination Earth (DestinE), объединяет всю эту информацию с действиями человека, чтобы «отобразить сложные процессы всей системы Земли».
Проект, запущенный Европейской комиссией 10 июня и получивший финансирование в размере более 315 миллионов евро в рамках программы «Цифровая Европа», надеется предоставить метод тестирования сценариев, который поможет политикам и ученым подготовиться к будущему.
DestinE в настоящее время состоит из двух моделей — одна ориентирована на адаптацию к изменению климата, а другая — на экстремальные погодные явления, которые опираются на данные из таких источников, как Copernicus . Ожидается, что в ближайшие годы он будет постоянно развиваться, завершив полную цифровую копию Земли к 2030 году.
Зачем нужен «цифровой двойник» Земли?
Поскольку погода становится все более суровой, растет потребность в оценке последствий климатического кризиса. По данным ВМО, более двух миллионов человек погибли в результате экстремальных погодных явлений в период с 1970 по 2021 год.
Волны экстремальной жары в 2003 и 2010 годах стали причиной 80 процентов смертей, связанных с погодными условиями, в Европе за этот период, а климатические катастрофы становятся все хуже : Мэй побивает глобальный температурный рекорд 12-й месяц подряд.
DestinE будет использоваться, чтобы помочь Европе более эффективно реагировать на стихийные бедствия, адаптироваться к изменению климата и оценивать потенциальные социально-экономические и политические последствия таких событий.
Эта модель может предоставить гипотетические сценарии, такие как строительство ветряных электростанций по всей Европе и информацию о том, где сажать сельскохозяйственные культуры в связи с изменением климата.
«Если вы, например, планируете построить двухметровую дамбу в Нидерландах, я могу просмотреть данные в своем цифровом двойнике и проверить, будет ли дамба, по всей вероятности, по-прежнему защищать от ожидаемых экстремальных явлений в 2050 году», — сказал Питер. Бауэр, один из инициаторов проекта «Пункт назначения Земля», когда о проекте было первоначально объявлено в 2021 году.
Но климатическое воздействие самого моделирования может быть значительным. В исследовании 2021 года исследователи подсчитали, что для создания очень сложной модели им понадобится суперкомпьютер с 20 000 графическими процессорами, потребляющими около 20 МВт мощности. DestinE опирается на европейские высокопроизводительные компьютеры (EuroHPC), включая суперкомпьютер LUMI в Каяани, Финляндия.
Хотя неясно, как будет питаться система, эксперты по вычислительной технике ранее подчеркивали важность углеродно-нейтральной энергетики в ее развитии. Финляндия получает почти половину своей энергии из возобновляемых источников , уступая только Швеции в ЕС.
К 2027 году команда намерена запустить и запустить дополнительные цифровые двойники и сервисы. Данные этих симуляций затем будут объединены для создания «полного цифрового двойника Земли» к концу десятилетия.