Может ли цифровая копия Земли спасти мир от климатической катастрофы?
Цифровая копия Земли может помочь ученым лучше моделировать будущее нашей планеты и находить решения проблем, вызванных изменением климата, сообщает space.
Усовершенствованная модель, получившая название Digital Twin Earth, разрабатывается Европейским космическим агентством (ESA) и его партнерами на основе данных и изображений со спутников наблюдения Земли и датчиков на земле. Для надежной работы проекту потребуются новые передовые алгоритмы искусственного интеллекта и мощные суперкомпьютеры, которые в настоящее время разрабатываются.
ЕКА и его партнеры обсудили свой прогресс в преддверии конференции ООН по изменению климата COP26, двухнедельного мероприятия, которое в настоящее время проходит в Глазго, Шотландия.
ЕКА запустило проект Digital Twin Earth в 2020 году и пригласило исследователей и технологические компании со всей Европы представить свой прогресс во время мероприятия под названием PhiWeek, которое проходило с 11 по 15 октября.
Цель этой планетарной мегамодели - смоделировать влияние различных природных процессов и деятельности человека на планету и смоделировать сценарии будущей эволюции.
Например, ученые могли бы смоделировать, как замена выработки энергии из ископаемого топлива в определенном регионе возобновляемыми электростанциями изменяет концентрации парниковых газов в атмосфере и как этот сдвиг, в свою очередь, влияет на скорость повышения уровня моря.
На конференции PhiWeek партнеры ESA представили несколько частичных моделей - "близнецов" меньшего масштаба, посвященных различным регионам Земли или ее подсистемам.
Например, цифровая модель Антарктиды разрабатывается группой ученых из Эдинбургского университета в Шотландии.
В заявлении ученых говорится, что в Антарктиде находится 60% всей пресной воды Земли. Если бы весь этот лед растаял, глобальный уровень моря поднялся бы на колоссальные 190 футов (58 метров). Цифровой двойник поможет исследователям лучше понять состояние ледяного покрова и изучить процесс таяния.
"Используя спутниковые наблюдения, численное моделирование и искусственный интеллект, мы создали двойника системы антарктического ледяного покрова, его гидрологии, окружающего океана, атмосферы и биосферы", - сказал Ноэль Гурмелен, ученый-криосфер из Эдинбургского университета в ЕКА. утверждение. "Мы использовали антарктического близнеца, чтобы отследить местонахождение талой воды на и под ледяным покровом, а также изучить, как тают окаймляющие шельфовые ледники при различных гидрологических сценариях".
Другие частичные близнецы сосредоточились на гидрологии бассейна реки Пор в северной Италии и моделировании засух в Африке.
Цифровой двойник океана, разработанный Национальным институтом океанологии во Франции, рассматривает взаимодействие между изменениями в атмосфере и поведением океанов.
Ученые будут использовать эту модель для изучения так называемого арктического усиления, малоизученного феномена, из-за которого северные полярные регионы нагреваются вдвое быстрее, чем остальной мир.
Модели разработаны таким образом, чтобы быть доступными даже для пользователей, не обладающих передовыми техническими знаниями в области наблюдения Земли и моделирования климата.
По словам исследователей, политики должны иметь возможность использовать эти модели для визуализации изменений в экосистемах и моделирования последствий различных решений.
Например, Digital Twin Food Systems моделирует влияние сельскохозяйственной деятельности на более широкую природную систему, а также моделирует влияние колебаний климата на производство продуктов питания.
Лесной цифровой двойник призван создать наиболее подробную и реалистичную модель глобального лесного покрова и изучить различные функции, которые леса играют в жизни планеты, включая хранение углекислого газа, способствующего потеплению климата.
