Skaitmeninė Žemės kopija skamba kaip mokslinės fantastikos filmo siužetas. Tačiau mokslininkai mano, kad toks metodas galėtų padėti geriau modeliuoti mūsų planetos ateitį ir rasti klimato kaitos sukeltų problemų sprendimus.Skaitmeninė Žemės kopija skamba kaip mokslinės fantastikos filmo siužetas. Tačiau mokslininkai mano, kad toks metodas galėtų padėti geriau modeliuoti mūsų planetos ateitį ir rasti klimato kaitos sukeltų problemų sprendimus.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Liūdni ateities scenarijai
Europos kosmoso agentūra (ESA) ir jos partneriai, remdamiesi Žemės stebėjimo palydovų ir ant žemės esančių jutiklių duomenimis ir vaizdais, kuria pažangų modelį, pavadintą „Skaitmeninis Žemės dvynys“ (angl. „Digital Twin Earth“). Kad projektas veiktų patikimai, reikės naujų pažangių dirbtinio intelekto algoritmų ir galingų superkompiuterių.
ESA jau 2020 m. pradėjo projektą „Skaitmeninis Žemės dvynys“ ir pakvietė mokslininkus bei technologijų įmones iš visos Europos pristatyti savo pažangą per renginį „PhiWeek“, kuris vyko spalio 11-15 d.
Šio planetos megamodelio tikslas – imituoti įvairių gamtinių procesų ir žmogaus veiklos poveikį planetai ir modeliuoti ateities raidos scenarijus, rašoma „Live Science“.
Pavyzdžiui, mokslininkai gali modeliuoti, kaip iškastinio kuro energijos gamybą tam tikrame regione pakeitus atsinaujinančiomis elektrinėmis, keičiasi šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracija atmosferoje ir kaip šis pokytis savo ruožtu veikia jūros lygio kilimo greitį.
Konferencijoje „PhiWeek“ ESA partneriai pristatė keletą dalinių modelių – mažesnio mastelio „dvynių“, skirtų įvairiems Žemės regionams arba planetos posistemėms.
Daugybė skirtingų modelių
Skaitmeninį Antarktidos modelį kuria Edinburgo universiteto mokslininkų komanda.
Antarktidoje yra 60 proc. viso Žemės gėlo vandens, sakoma mokslininkų pranešime. Jei visas šis ledas ištirptų, pasaulinio vandenyno lygis pakiltų 58 metrais. Skaitmeninis dvynys padės mokslininkams geriau suprasti ledo dangos būklę ir ištirti tirpimo procesą.
„Pasitelkę palydovinius stebėjimus, skaitmeninį modeliavimą ir dirbtinį intelektą, sukūrėme Antarktidos ledo dangos sistemos, jos hidrologijos, aplinkinio vandenyno, atmosferos ir biosferos dvynį“, – ESA pareiškime sakė Edinburgo universiteto kriosferos mokslininkas Noelis Gourmelenas. „Naudodami Antarktidos dvynį, stebėjome, kur ant ledo skydo ir po juo yra tirpstančio vandens, ir tyrėme, kaip esant įvairiems hidrologijos scenarijams tirpsta pakraščiuose esantys ledo šelfai.“
Skaitmeninis dvynys „Vandenynas“, kurį sukūrė Nacionalinis vandenynų mokslo institutas Prancūzijoje, nagrinėja atmosferos pokyčių ir vandenynų elgsenos sąveiką, praneša „Live Science“. Mokslininkai šį modelį naudos vadinamajam Arkties stiprėjimui – mažai suprantamam reiškiniui, dėl kurio šiauriniai poliariniai regionai šyla dvigubai greičiau nei likusi pasaulio dalis.
Skaitmeninis dvynys „Maisto sistemos“ modeliuoja, kaip žemės ūkio veikla trikdo platesnę gamtinę sistemą, bet taip pat modeliuoja klimato svyravimų poveikį maisto gamybai.
Taip pat yra skaitmeninių dvynių, matuojančių miškų kirtimą, gėlo vandens resursų naudojimą ir kitus Žemės išteklius naudojančius ir aplinkai kenkiančius veiksnius.
Modeliai sukurti taip, kad būtų lengvai prieinami net ir vartotojams, neturintiems pažangių techninių žinių apie Žemės stebėjimą ir klimato modeliavimą. Mokslininkai teigė, kad politikos formuotojai turėtų naudotis šiais modeliais, kad galėtų vizualizuoti ekosistemų pokyčius ir modeliuoti įvairių sprendimų pasekmes.
