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(Imagen de portada El algoritmo de aprendizaje automático desarrollará y probará simulaciones hasta 2050. Utilizará datos del mundo real (izquierda) para crear simulaciones (derecha)

Los científicos están desarrollando un «gemelo digital» de la Tierra para predecir futuros acontecimientos causados por el cambio climático y ayudar a los líderes mundiales a prepararse mejor.

Desarrollado por científicos europeos y la ETH de Zúrich, los investigadores afirman que el algoritmo de aprendizaje automático desarrollará y probará simulaciones hasta 2050.

El modelo virtual también predecirá todos los procesos «de la forma más realista posible», incluida la influencia del ser humano en la gestión del agua, los alimentos y la energía, así como los procesos del sistema físico de la Tierra.

Los científicos afirman que el gemelo digital proporcionará una representación precisa de los cambios pasados, presentes y futuros de nuestro mundo real.

El planeta virtual forma parte de un programa de diez años de la Unión Europea llamado Destination Earth, que está diseñado para empujar a Europa a lograr la neutralidad neta del carbono en 2050.

Destination Earth se pondrá en marcha a mediados de 2021 y está previsto que funcione durante un máximo de 10 años.

La Tierra virtual se diseñará con observaciones en tiempo real, como imágenes de satélite y pronósticos meteorológicos.

Durante este periodo se creará un modelo digital de gran precisión, un gemelo digital de la Tierra, para cartografiar la evolución del clima y los fenómenos extremos con la mayor precisión posible en el espacio y el tiempo.

El sistema también puede utilizarse para aplicaciones comerciales como la agricultura y el abastecimiento de productos básicos.

Peter Bauer, director adjunto de Investigación del Centro Europeo de Predicción Meteorológica a Medio Plazo (ECMWF) y co-iniciador de Destination Earth, dijo: «Si se está planificando un dique de dos metros de altura en los Países Bajos, por ejemplo, puedo revisar los datos en mi gemelo digital y comprobar si el dique, con toda probabilidad, seguirá protegiendo contra los eventos extremos previstos en 2050».

La innovación está aún en fase de desarrollo, pero los investigadores han publicado un estudio en Nature en el que se explica su funcionamiento.

La Tierra virtual se diseñará con observaciones en tiempo real, como imágenes de satélite y pronósticos meteorológicos.

La Tierra virtual se diseñará con observaciones en tiempo real, como imágenes de satélite y previsiones meteorológicas.

El estudio muestra un ejemplo real creado a partir del radiómetro infrarrojo del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) a bordo del satélite Aqua de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA) y de las secciones transversales de reflectividad del radar de nubes CloudSat, así como la simulación gemela digital de la asimilación de estos datos para producir una previsión futura de eventos.

La fusión simulación-observación se realiza en el espacio y a lo largo de una ventana temporal en la que el modelo asegura que se produce una evolución óptima y físicamente consistente, aceptando que las observaciones no miden todas las variables de estado en todas partes y todo el tiempo», escriben los investigadores en el estudio.

Esta optimización requiere un enorme esfuerzo informático, ya que el estado del sistema terrestre comprende miles de millones de grados de libertad y se trata de un sistema no lineal y caótico».

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