Ученые создают высокоточную цифровую копию нашей планеты

Цифровой двойник нашей планеты должен смоделировать систему Земли в будущем. Он предназначен для поддержки лиц, определяющих политику, в принятии соответствующих мер для лучшей подготовки к экстремальным явлениям.

Ученые создают высокоточную цифровую копию нашей планеты

Чтобы стать климатически нейтральным к 2050 году, Европейский Союз запустил две амбициозные программы: «Зеленая сделка» и «Цифровая стратегия». В качестве ключевого компонента их успешной реализации ученые-климатологи и специалисты по информатике выдвинули инициативу «Земля назначения», реализация которой начнется в середине 2021 года и, как ожидается, продлится до десяти лет. В течение этого периода должна быть создана высокоточная цифровая модель Земли, цифровой двойник Земли, чтобы максимально точно отображать развитие климата и экстремальные явления в пространстве и времени.

Данные наблюдений будут постоянно вводиться в цифровой двойник, чтобы сделать цифровую модель Земли более точной для отслеживания эволюции и прогнозирования возможных будущих изменений. Но в дополнение к данным наблюдений, которые обычно используются для моделирования погоды и климата, исследователи также хотят интегрировать в модель новые данные о соответствующей деятельности человека. Новая «модель системы Земли» будет максимально реалистично отображать практически все процессы на поверхности Земли, включая влияние человека на управление водой, продуктами питания и энергией, а также процессы в физической системе Земли.

Информационная система для принятия решений

Основными «движущими силами» проекта Destination Earth являются ЕЦСПП, Европейское космическое агентство (ESA) и Европейская организация по эксплуатации метеорологических спутников (ЕВМЕТСАТ). Вместе с другими учеными специалисты занимаются климатологией и метеорологическими аспектами цифрового двойника Земли, но они также полагаются на ноу-хау компьютерных ученых из ETH Zurich и Швейцарского национального суперкомпьютерного центра (CSCS), а именно профессоров ETH Торстена. Хефлер из Института высокопроизводительных вычислительных систем и Томас Шультесс, директор CSCS.

Цифровой двойник Земли призван стать информационной системой, которая разрабатывает и тестирует сценарии, демонстрирующие более устойчивое развитие и, таким образом, более информативные для политики.

Например, если вы планируете построить двухметровую дамбу в Нидерландах, то  сможете просмотреть данные в цифровом двойнике и проверить, будет ли дамба по-прежнему защищать от ожидаемых экстремальных явлений в 2050 году. Цифровой двойник также будет использоваться для стратегического планирования поставок пресной воды и продуктов питания или ветряных электростанций и солнечных электростанций.

Ученые рассматривают публикацию свое статьи в Nature Computational Science, как отправную точку на пути к созданию цифрового двойника Земли. Среди компьютерных архитектур, доступных сегодня и ожидаемых в ближайшем будущем, суперкомпьютеры на базе графических процессоров (GPU) представляются наиболее многообещающим вариантом. По оценкам исследователей, для работы цифрового двойника в полном масштабе потребуется система с примерно 20 000 графических процессоров, потребляющая примерно 20 МВт энергии. Как по экономическим, так и по экологическим причинам, такой компьютер должен работать в месте, где генерируемая с нейтралью CO2 электроэнергия доступна в достаточных количествах.

Читайте также

Ядро Земли миллиарды лет отдает водород в мантию

Ядро Земли миллиарды лет отдает водород в мантию

Учёные опровергли 60-летнюю теорию о влиянии гравитации на квантовый мир

Учёные опровергли 60-летнюю теорию о влиянии гравитации на квантовый мир

Учёные выяснили, почему люди слышат музыку, которой на самом деле нет

Учёные выяснили, почему люди слышат музыку, которой на самом деле нет

ИИ открыл тайны британского мореплавания

ИИ открыл тайны британского мореплавания

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Samsung может отказаться от быстрой памяти в Galaxy S27 Ultra из-за роста цен

Samsung может отказаться от быстрой памяти в Galaxy S27 Ultra из-за роста цен

Unitree представила UniUni — систему, которая позволяет управлять целой группой роботов с помощью ИИ

Unitree представила UniUni — систему, которая позволяет управлять целой группой роботов с помощью ИИ