Siga o Olhar Digital no Google Discover
Cientistas do Instituto Max Planck, na Alemanha, criaram uma réplica digital de 1 km da Terra. O modelo realizou modelagens climáticas com precisão e pode melhorar o entendimento das dinâmicas do nosso planeta – algo que pode, inclusive, tornar a previsão do tempo mais confiável por aqui.
No entanto, o projeto precisou de um poder computacional enorme, o que deixa dúvidas sobre a viabilidade prática.
Réplica digital da Terra tem resolução de 1 km
Em artigo publicado no servidor de pré-impressão arXiv no início deste mês, pesquisadores descreveram uma réplica digital da Terra com resolução de 1,25 km. O modelo combina previsão do tempo e modelagem climática, e pode ajudar a melhorar o entendimento do nosso planeta.
Estima-se que existam 336 milhões de “células” que cobrem toda a terra e o mar da Terra. Para criar a réplica, a equipe reproduziu o mesmo número de células atmosféricas exatamente acima das células terrestres. No total, foram mais de 672 milhões delas incluídas no modelo.
Essas células ajudam a definir pontos de estudo na Terra. Cada um delas reflete um ponto de análise no planeta e os pesquisadores dividiram as dinâmicas observadas nelas em duas categorias: dinâmicas rápidas e lentas.
As rápidas são os ciclos de energia e água, que ajudam a definir o clima. Para dar conta de rastrear esses sistemas com precisão, a réplica precisa de uma resolução altíssima – por isso o modelo precisou ter 1,25 km. Já os sistemas lentos são aqueles do ciclo de carbono, mudanças na biosfera e no oceano. No geral, eles refletem as tendências do planeta ao longo dos anos.
A combinação dos sistemas rápidos e lentos é o que os pesquisadores destacam como o grande avanço desta réplica digital. Teoricamente, um modelo deste tipo precisaria ter uma resolução superior a 40 km.
Como o projeto saiu do papel?
Então, como os pesquisadores conseguiram esse feito com uma réplica digital de apenas 1 km?
- A equipe teve que combinar engenharia de software com uma grande quantidade de chips de computador;
- O programa base utilizado foi o Fortran, conhecido pela complexidade em sua arquitetura computacional;
- Os cientistas usaram uma estrutura chamada Programação Paralela Centrada em Dados combinada com o poder computacional de dois supercomputadores localizados na Alemanha e na Suíça (JUPITER e Alps, respectivamente);
- Já os chips utilizados combinam GPUs e CPUs, que permitiu que os pesquisadores realizassem execuções e atualizações rápidas da réplica.
Foram necessários 20.480 superchips GH200 para modelar o equivalente a 145,7 dias da Terra em um único dia. O resultado foi a réplica digital de 1 km.
Réplica digital não deve ser realidade tão cedo
O projeto é um grande avanço na construção de réplicas digitais do planeta, com expectativa de melhorar o entendimento das dinâmicas climáticas da Terra e até tornar a previsão do tempo mais precisa.
Leia mais:
- Júpiter: o supercomputador europeu em exaescala
- Combinação fatal entre o Sol e a Terra pode ameaçar a vida no planeta
- E se a Terra girasse ao contrário? Descubra como seria a vida no planeta
No entanto, devido à complexidade e necessidade de muito poder computacional, o modelo não deve estar disponível em estações meteorológicas tão cedo.
