Tutkijat luovat digitaalisen kaksoiskappaleen maapallosta simuloimaan ilmastonmuutosta

Tullakseen ilmastoneutraaliksi vuoteen 2050 mennessä Euroopan unioni käynnisti kaksi kunnianhimoista ohjelmaa: Green Deal ja DigitalStrategy. Onnistuneen toteutuksen avaintekijänä ilmastotutkijat ja tietokoneasiantuntijat ovat käynnistäneet Destination Earth -aloitteen, joka alkaa vuoden 2021 puolivälissä ja jonka odotetaan kestävän jopa kymmenen vuotta. Tänä aikana on luotava korkean tarkkuuden digitaalinen maapallomalli - Maan digitaalinen kaksoiskappale, jotta ilmaston kehitys ja ääri-ilmiöt heijastuisivat mahdollisimman tarkasti avaruudessa ja ajassa.

Havaintodataa syötetään jatkuvasti digitaaliseen kaksoiskappaleeseen, jotta Maan digitaalinen malli olisi tarkempi evoluution seuraamiseksi ja mahdollisten tulevien muutosten ennakoimiseksi. Mutta tyypillisesti sään ja ilmaston mallintamiseen käytettyjen havainnointitietojen lisäksi tutkijat haluavat integroida malliin myös uutta tietoa asiaankuuluvasta ihmisen toiminnasta. Maajärjestelmän uusi malli heijastelee mahdollisimman realistisesti lähes kaikkia planeetan pinnalla tapahtuvia prosesseja, mukaan lukien ihmisen vaikutus vesivarojen, elintarvikkeiden ja energian hallintaan sekä fyysisen järjestelmän prosesseja.

Digitaalinen kaksois on tarkoitettu tietojärjestelmäksi, joka kehittää ja testaa skenaarioita, jotka osoittavat kestävämpää kehitystä ja siten paremmin tiedottavat politiikkaa.

Digitaalista tuplaa käytetään myös makean veden ja elintarvikehuollon tai tuuli- ja aurinkopuistojen strategiseen suunnitteluun.

Tiedemiehet näkevät strategisen asiakirjansa lähtökohtana matkalla luomaan digitaalista maapalloa. Nykyisin saatavilla olevista ja lähitulevaisuudessa odotettavissa olevista tietokonearkkitehtuureista lupaavimpia ovat grafiikkaprosessoreihin (GPU) perustuvat supertietokoneet. Tutkijat arvioivat, että täysimittainen digitaalinen kaksos tarvitsisi noin 20 000 GPU:n järjestelmän, joka kuluttaa noin 20 MW tehoa. Sekä taloudellisista että ympäristöllisistä syistä tällaisen tietokoneen on toimittava paikassa, jossa CO2-neutraalia tuotettua sähköä on saatavilla riittävästi.

Lue myös:

• Tiedemiehet ovat saattaneet löytää neutronitähden kuuluisan supernovan sisältä
• LyteLoop luo kosmisen fotonisen tietovaraston