Nuevo gemelo digital de alta resolución para estudiar el cambio climático

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Aunque todavía hay quien no cree en ello, la mayoría de científicos a nivel mundial reconoce que el fenómeno del calentamiento global es una realidad, y pocos dudan de que el causante sea la actividad humana. La emisión de gases de efecto invernadero está generando alteraciones en los patrones climáticos, y se están produciendo eventos extremos que se atribuyen a este problema. Para combatirlo los países y las industrias están tratando de adoptar nuevos estándares de sostenibilidad y reducción de la contaminación ambiental, pero es muy difícil medir su efecto a escala global, ya que tardará tiempo en hacerse patente.

Para poder determinar el impacto de las acciones humanas, tanto a favor como en contra de este calentamiento, se emplean modelos climáticos cada vez más avanzados, ejecutados en plataformas de supercomputación modernas que se alimentan de gran cantidad de datos. Ahora la empresa Nvidia ha anunciado que construirá un nuevo superordenador dedicado exclusivamente al estudio del clima, que recibirá el nombre de Eath-2, y será una máquina similar a Cambridge-1, la plataforma HPC de inteligencia artificial que la compañía construyó para la investigación de la salud.

Pero este nuevo supercomputador tendrá como objetivo la creación de un gemelo digital de la tierra en la plataforma Nvidia Omniverse, que la compañía define como un metaverso para ingenieros. Están convencidos de que las tecnologías de simulación son la respuesta adecuada para tener una visión más precisa del presente y del futuro de la climatología. Esto requiere grandes recursos informáticos enfocados a la inteligencia artificial y el trabajo con grandes volúmenes de datos, provenientes de imágenes satelitales, sensores y todo tipo de fuentes aéreas y en tierra.

Pero es necesario trascender los límites de los sistemas de simulación actuales para generar un gemelo digital con una resolución superior. Actualmente la resolución de las simulaciones climáticas es de entre 10 y 100 kilómetros, y Nvidia quiere ampliarla más, contemplando más campos que los modelos de física atmosférica empleados en las predicciones meteorológicas, que abarquen la química y la biología de la atmósfera, así como las aguas, el hielo, la tierra y las actividades humanas.

Con ello quieren adquirir una mayor capacidad para predecir eventos climáticos extremos como las tormentas o las sequías, y esperan alcanzar una precisión a una escala de metros, siendo capaces de simular incluso las nubes y su efecto de reflexión de la luz solar hacia el espacio. Para lograrlo se precisa una potencia de computación millones o miles de millones de veces superior a la actual, algo que por medios convencionales requeriría décadas, teniendo en cuenta el ritmo de evolución de los sistemas de computación convencionales.

Pero con su tecnología afirman tener la capacidad para desarrollar modelos climáticos de ultra alta resolución, gracias a la aceleración por GPU y a las nuevas técnicas de aprendizaje profundo y redes neuronales. Confían en que su nuevo proyecto Earth-2 permita el desarrollo del gemelo digital de la Tierra más preciso y completo del mundo, que permitirá mejorar los sistemas de alerta temprana para proteger a la población de los efectos de estos eventos extremos. Y afirman que podrán evaluar con mayor precisión cómo las acciones humanas influirán a largo plazo en el calentamiento global, tanto en sentido positivo como negativo.