Razvijen „digitalni blizanac“ hidrosfere Zemlje za simulaciju različitih klimatskih uslova kako bi se spriječili stvarni životni rizici za našu planetu
„Digitalni blizanac“ Zemlje je projekat Evropske svemirske agencije (ESA) u saradnji sa Tehničkim Univerzitetom u Beču.
Naša planeta ne bi mogla da preživi bez vode, supstance koja čini 71% ukupne površine našeg svijeta, a njeni okeani drže otprilike 97% ove brojke. Podstaknuta ljudskim aktivnostima poput sagorijevanja uglja, kao i drugim svakodnevnim uticajima kojima doprinosimo kao društvo, klima postaje nestabilna i samim tim nepredvidiva.
Jednostavno rečeno klimatske promjene mijenjaju način kruženja vode u prirodi. U nekim regijama tlo postaje suvlje, dok u drugima količina padavina raste. Kako bi se vodeni ciklus učinio predvidivim, razvijen je međunarodni pilot-projekat, u sklopu kojeg je razvijen „digitalni blizanac“ hidrosfere Zemlje. Pomoću njega se može simulirati kako će određeni region da reaguje na hidrološke promjene.
„Digitalni blizanac“ se fizički tačno modelira na računaru. Njemu se zatim mogu postaviti bilo koji uslovi i ponašaće se isto kao i u stvarnosti. Slično kao u simulatoru letenja, gdje se može predvidjeti šta će se dogoditi u određenoj situaciji.
Stvaranjem „digitalnog blizanca“ naučnici mogu konzistentno da unose nove podatke kako bi simulirali najbolje i najgore scenarije prirodnih katastrofa u različitim okruženjima širom naše planete. Na primjer, repliciranjem klizišta, povezani rizici i uslovi koji bi sa njim dolazili mogu se pratiti kao da se dešava u realnom vremenu. Ovo bi dodatno moglo pomoći u pripremi za potencijalno destruktivne događaje u budućnosti na osnovu onoga što se nauči kroz svaki test.
Kako nastaju ovi modeli?
Da bi naučnici napravili što preciznije prognoze i bolje razumjeli kako ovaj ciklus funkcioniše, moramo nabaviti i pregledati modele koji sadrže što više podataka visoke rezolucije. Ovi podaci bi takođe trebalo da idealno pokrivaju svaki centimetar planete, od njenih najviših planinskih vrhova pa sve do vode zakopane duboko u zemlji.
Bilo je potrebno mnogo rada od naučnika da se iskoristi što više satelitskih podataka, prikupljenih kroz mnoštvo posmatranja Zemlje. Zatim su spojili mjerenja vlage u tlu, padavina, dubine snijega, isparavanja i riječnog protoka, uzeta u određenim vremenskim intervalima, kako bi dali jasnu sliku dinamike varijabli širom planete. Zatim, podaci modela visoke rezolucije mogu se koristiti kao interaktivni alat za naučnike.
Dok se modeliranje tima fokusira na regiju većeg obima, postoje i planovi da se ispitaju lokalizovanije studije. Ali, za sada, naučnici nastavljaju da se fokusiraju na najveće, najupornije izazove u svom mehanizmu. Na primjer, složeni algoritmi koje su razvili će morati da se pridržavaju kako se značajne količine podataka nastavljaju dodavati; postoji i potreba za više posmatranja na zemlji, kažu, kako bi se nastavilo sa provjeravanjem satelitskih podataka koje su koristili.
Glavni cilj ovog projekta je pomoći u predviđanju gdje bi se mogle pojaviti poplave i klizišta i naučiti kako bolje upravljati našim vodenim resursima.
Prva studija – rijeka Po
Sliv rijeke Po u sjevernoj Italiji odabran je kao prva studija slučaja zbog dostupnosti visokokvalitetnih osmatranja tla za kalibraciju i testiranje kvaliteta satelitskog osmatranja i sistema za modeliranje. 4D DTE Hydrology datacube je trenutno dostupan za cijeli Mediteranski basen, a planiran je i razvoj za cijelu Evropu.
Istražene su tri primjene modela:
- simulacija poplava
- predviđanje klizišta
- upravljanje vodom za navodnjavanje
Scenario se razvija kako bi se donosiocima odluka pružila platforma za digitalno modeliranje za vizualizaciju, praćenje i predviđanje prirodnih i ljudskih aktivnosti na planeti u cilju podrške održivom razvoju i predviđanju i upravljanju ekološkim katastrofama
Studiju možete pogledati na ovom linku.
(IT mixer)
