Επιστήμονες κατασκευάζουν έναν υψηλής ακρίβειας «ψηφιακό δίδυμο» της Γης

ψηφιακό δίδυμο

Η Ευρωπαϊκή Ένωση ολοκληρώνει τα σχέδια για ένα φιλόδοξο «ψηφιακό δίδυμο» του πλανήτη Γη, ο οποίος θα προσομοιώνει την ατμόσφαιρα, τον ωκεανό, τον πάγο και το έδαφος με μία ασυναγώνιστη ακρίβεια, παρέχοντας προβλέψεις για πλημμύρες, ξηρασίες και πυρκαγιές από μέρες έως μερικά χρόνια νωρίτερα.

Δεδομένα από παρατηρήσεις θα ενσωματώνονται συνεχώς στον ψηφιακό δίδυμο προκειμένου να γίνει ακόμα πιο ακριβής για την παρακολούθηση της εξέλιξης και την πρόβλεψη πιθανών μελλοντικών τροχιών.

Ο Προορισμός Γη (Destination Earth) όπως καλείται αυτή η προσπάθεια, δεν θα σταματήσει εκεί: Θα προσπαθήσει επίσης να συλλάβει την ανθρώπινη συμπεριφορά, επιτρέποντας στους ηγέτες να δουν τις επιπτώσεις των καιρικών γεγονότων και της κλιματικής αλλαγής στην κοινωνία και να μετρήσουν τα αποτελέσματα διαφορετικών κλιματικών πολιτικών.

Επικεφαλείς της προσπάθειας είναι το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μετεωρολογικών Προγνώσεων Μεσαίου Εύρους (ECMWF), ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) και η Ευρωπαϊκή Οργάνωση για την Εκμετάλλευση των Μετεωρολογικών Δορυφόρων (EUMETSAT) σε συνεργασία με επιστήμονες από το Εθνικό Κέντρο Υπερυπολογιστών της Ελβετίας (CSCS). Όπως καταλαβαίνει κανείς, για να επιτευχθεί αυτό το τεράστιο επαναστατικό βήμα απαιτείται το πάντρεμα των φυσικών επιστημών της Γης με την επιστήμη των υπολογιστών.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Χωρίζοντας την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας σε pixels ανάλυσης μόλις 1 χιλιομέτρου, μια κλίμακα πολλές φορές καλύτερη από τα υπάρχοντα κλιματικά μοντέλα, το Destination Earth μπορεί να βασίσει τις προβλέψεις του σε πολύ πιο λεπτομερή δεδομένα σε πραγματικό χρόνο όσο ποτέ άλλωτε.

Τα τυπικά κλιματικά μοντέλα λειτουργούν σε αναλύσεις 50 ή 100 χιλιομέτρων, ακόμη και κορυφαία μοντέλα όπως αυτό του ECMWF που αναλύει τον καιρό κάθε 9 χιλιόμετρα, απέχουν πάρα πολύ από την ανάλυση που επιδιώκει το Destination Earth. Η ανάλυση 1 χιλιομέτρου που παρέχει το ψηφιακό δίδυμο της Γης θα του επιτρέψει να αποδώσει απευθείας τη κατακόρυφη μεταφορά αερίων μαζών και θερμότητας, που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό των νεφών και καταιγίδων, αντί να βασίζεται σε μια αλγοριθμική προσέγγιση.  Το Destination Earth θα προσομοιώσει επίσης τον ωκεανό με αρκετή λεπτομέρεια για να συμπεριλάβει τη συμπεριφορά των δινών, που είναι σημαντικοί κινητήρες θερμότητας και άνθρακα.

Ο Προορισμός Γη θα ενσωματώσει επίσης δεδομένα σε πραγματικό χρόνο που καταγράφουν την ατμοσφαιρική ρύπανση, την ανάπτυξη των καλλιεργειών, τις πυρκαγιές στα δάση και άλλα φαινόμενα που είναι γνωστό ότι επηρεάζουν τον καιρό και το κλίμα.  Και θα δώσει δεδομένα χρήσιμα για την κοινωνία, όπως η χρήση ενέργειας, τα μοτίβα κυκλοφορίας και οι ανθρώπινες κινήσεις.

Ο στόχος είναι να επιτρέπεται στους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής να εκτιμούν άμεσα πώς η κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει την κοινωνία και πώς η κοινωνία θα μπορούσε να αλλάξει την πορεία της κλιματικής αλλαγής. Πρόκειται για κάτι καινοτόμο και επαναστατικό καθώς μέχρι τώρα, οι μοντελιστές περιορίζονται στην πρόβλεψη του καιρού του κλίματος και της εξέλιξης των καταστροφών.


Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν για το άρθρο:

Διαδίκτυο
  • News and Articles on Science and Technology, ανακτήθηκε από https://phys.org/, τελευταία επίσκεψη 06/11/2021.
  • The European Space Agency, ανακτήθηκε από https://www.esa.int/, τελευταία επίσκεψη 06/11/2021.
  • The European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ανακτήθηκε από https://www.ecmwf.int/, τελευταία επίσκεψη 06/11/2021.
Βιβλιογραφία

Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Χρήστος Γιαννακλής

Φυσικός, 23 ετών, με πτυχίο από το Πανεπιστήμιο Πατρών και μέλος του Εργαστηρίου Φυσικής της Ατμόσφαιρας μέσω του μεταπτυχιακού προγράμματος 'Εφαρμοσμένη Μετεωρολογία & Φυσική Περιβάλλοντος'. Hobbies: Αθλητισμός, μουσική, κινηματογράφος.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;