新模型或能以前所未有的細節預測氣候變化的影響

科學家們已提議建立一個超級計算中心網路,專注於本地氣候影響

An aerial landscape photograph depicting several dozen homes inundated by standing muddy brown floodwaters.

2022年巴基斯坦季風暴雨後,一片居民區被洪水淹沒。

Fida Hussain/法新社/蓋蒂圖片社

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科學家們已經使用計算機模型來預測全球變暖對人類的影響超過五十年。隨著氣候變化加劇,這些日益精確的模型需要越來越強大的計算能力。十年來,最好的模擬已經能夠預測小至25平方公里的區域的氣候變化影響。現在,一個新的建模專案可能會將解析度提高到一公里,幫助政策制定者和城市規劃者找出最容易受到極端天氣事件影響的社群,甚至是個別建築物。

德國馬克斯·普朗克氣象研究所所長比約恩·史蒂文斯說:“氣候[科學]一直存在計算問題。” 史蒂文斯說,然而,最近的技術進步,例如電晶體的微型化,已經使計算機的功能大大增強。他和一群來自氣候學和其他學科的科學家正在開發一個名為地球視覺化引擎(EVE)的全球超級計算中心網路,他們希望在十年內完成。這些中心將透過在超級計算機上執行由機器學習演算法解釋的氣候模型來協同工作,以預測本地的氣候變化和極端天氣事件。

組織者稱這項國際努力為“氣候科學領域的CERN”,支持者表示,這可以幫助市政當局減輕災害,他們計劃在11月舉行的第28屆聯合國氣候變化大會上提出該提案。更高解析度的建模可以顯示風切變如何影響某些建築物,洪水可能流向何處,或者哪些區域最容易受到破壞。這些細節可以為在熱浪、颶風或乾旱等危險事件發生前採取的措施提供資訊,幫助官員確定何時何地節約用水、建立降溫中心或加固基礎設施。


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最近的一項技術進步可能使這種精細建模成為可能:一種名為Grace Hopper的超級晶片,以先驅計算機科學家格蕾絲·霍珀的名字命名,由計算機技術公司英偉達開發。英偉達加速資料中心專案營銷主管迪翁·哈里斯表示,這款歷時十年打造的晶片可以用於處理模型,速度比其他超級晶片快六倍,同時使用更少的能源。

隨著EVE的推進,史蒂文斯和其他規劃者設想將資料和模型公開可用。美國宇航局戈達德空間研究所的加文·施密特(未參與EVE)表示,在推出新的和昂貴的計算技術之前,應優先考慮這樣做,尤其是在受氣候危機打擊最嚴重的 developing countries 發展中國家。

施密特說:“有大量有用的氣候資訊無法訪問。” 氣候建模人員“正在努力充分利用這些資訊,將其釋出出去,並幫助人們為適應做出更好的決策。”

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