Creato un duplicato digitale della Terra con una precisione fino a un chilometro: lo chiamano il “Santo Graal” del clima

Tuttavia, la loro crescente capacità di prevedere ciò che la natura porterà agli esseri umani è dovuta in gran parte a due fattori: modelli più moderni e sofisticati e una maggiore potenza di calcolo. In un nuovo studio, si ritiene che gli scienziati abbiano fatto un passo avanti nella nostra capacità di prevedere come cambieranno in futuro il tempo e il clima della Terra in generale, scrive Science Alert. A fuoco. Technologies ha il proprio canale Telegram.

Iscriviti per non perdere le ultime e più interessanti novità dal mondo della scienza! In un nuovo studio condotto da Daniel Clocke del Max Planck Institute in Germania, gli scienziati hanno creato quello che alcuni modellisti climatici chiamano il “Santo Graal” del campo.

Gli scienziati sono riusciti a creare un modello con una risoluzione di quasi un chilometro: tecnicamente la scala è di 1,25 km per area modello, ma il modello combina le previsioni meteorologiche e il cambiamento climatico della Terra. Si stima che tutta la terra e il mare del pianeta siano coperti da 336 milioni di cellule: gli autori hanno aggiunto lo stesso numero di cellule “atmosferiche” direttamente sopra quelle terrestri, ottenendo 672 milioni di cellule calcolate.

Per ciascuna di queste cellule è stata costruita una serie di modelli interconnessi, che riflettono i principali sistemi dinamici del pianeta: sono stati divisi in due categorie: veloci e lenti. Si noti che i sistemi veloci includevano cicli dell'energia e dell'acqua - in parole semplici, il tempo. Per tracciare questi processi, il modello deve avere una risoluzione estremamente elevata, ad esempio 1,25 km, che il nuovo sistema è in grado di fornire.

Secondo gli scienziati, per questo modello hanno utilizzato il modello ICOsahedral Nonidrostatico (ICON) sviluppato dal Servizio meteorologico tedesco e dall'Istituto di meteorologia della Società Max Planck. I processi lenti comprendevano il ciclo del carbonio, i cambiamenti nella biosfera e la geochimica dell’oceano – in parole semplici, il clima. È noto che questi processi riflettono le tendenze che si verificano nel corso di anni o decenni.

Secondo gli scienziati, la combinazione di questi due processi veloci e lenti rappresenta una vera svolta, poiché i modelli tipici che coinvolgono sistemi così complessi sarebbero risolvibili computazionalmente solo con una risoluzione di oltre 40 km. Gli autori dello studio notano che nel loro lavoro hanno combinato una profonda ingegneria del software con molti chip di computer moderni.

Il modello alla base di gran parte di questo lavoro è stato originariamente scritto in Fortran, la rovina di chiunque cerchi di modernizzare il codice scritto prima del 1990. Dal suo sviluppo, il modello è stato integrato con molte funzioni aggiuntive, che ne hanno reso difficile l’utilizzo nell’architettura informatica moderna. Di conseguenza, gli scienziati hanno utilizzato una struttura che elabora i dati in modi compatibili con i sistemi moderni.

Questo sistema all'avanguardia era rappresentato da due supercomputer JUPITER e Alps, situati rispettivamente in Germania e Svizzera. Entrambi sono basati sul nuovo chip GH200 Grace Hopper di Nvidia. Sfortunatamente, questo significa anche che modelli di questa complessità non verranno visualizzati presto nella tua stazione meteorologica locale.