Byl vytvořen digitální duplikát Země s přesností až na kilometr: nazývá se „svatým grálem“ klimatu

Jejich rostoucí schopnost předvídat, co příroda lidem přinese, je však z velké části způsobena dvěma faktory: modernějšími a sofistikovanějšími modely a zvýšeným výpočetním výkonem. V nové studii se věří, že vědci učinili průlom v naší schopnosti předpovídat, jak se počasí a klima na Zemi obecně v budoucnu změní, píše Science Alert. Zaostřeno. Technologies má svůj vlastní kanál Telegram.

Přihlaste se k odběru, ať vám neuniknou nejnovější a nejzajímavější novinky ze světa vědy! V nové studii pod vedením Daniela Clockeho z Institutu Maxe Plancka v Německu vědci vytvořili to, co někteří modeláři klimatu nazývají „svatý grál“ tohoto pole. Vědcům se podařilo vytvořit model s rozlišením téměř kilometr — technicky je měřítko 1,25 km na modelovou oblast, ale model kombinuje předpověď počasí a změnu klimatu Země.

Odhaduje se, že veškerou pevninu a moře na planetě pokrývá 336 milionů buněk — autoři přidali stejný počet „atmosférických“ buněk přímo nad pozemské, což ve výsledku tvořilo 672 milionů vypočítaných buněk. Pro každou z těchto buněk byla postavena řada vzájemně propojených modelů odrážejících hlavní dynamické systémy planety: byly rozděleny do dvou kategorií – rychlé a pomalé.

Všimněte si, že rychlé systémy zahrnovaly cykly energie a vody – jednoduše řečeno počasí. Pro sledování těchto procesů musí mít model extrémně vysoké rozlišení, například 1,25 km, které je nový systém schopen poskytnout. Podle vědců pro tento model použili model ICOsahedral Nonhydrostatic (ICON) vyvinutý německou meteorologickou službou a Institutem meteorologie společnosti Maxe Plancka.

Pomalé procesy zahrnovaly uhlíkový cyklus, změny v biosféře a geochemii oceánů – jednoduše řečeno klima. Je známo, že tyto procesy odrážejí trendy, které se objevují v průběhu let nebo desetiletí. Kombinace těchto dvou rychlých a pomalých procesů je podle vědců skutečným průlomem, protože typické modely zahrnující takto složité systémy by byly výpočetně řešitelné pouze při rozlišení více než 40 km.

Autoři studie podotýkají, že ve své práci spojili hluboké softwarové inženýrství s mnoha moderními počítačovými čipy. Model, který je základem velké části této práce, byl původně napsán ve Fortranu – prokletí každého, kdo se snaží modernizovat kód napsaný před rokem 1990. Od svého vývoje byl model doplněn o mnoho dalších funkcí, což znesnadňovalo jeho použití v moderní výpočetní architektuře.

V důsledku toho vědci použili rámec, který zpracovává data způsoby kompatibilními s moderními systémy. Tento nejmodernější systém reprezentovaly dva superpočítače JUPITER a Alps, umístěné v Německu a Švýcarsku. Oba jsou založeny na novém čipu Nvidia GH200 Grace Hopper. Bohužel to také znamená, že modely této složitosti se na vaší místní meteorologické stanici v dohledné době neobjeví.