دانشمندان همزاد زمین را ساختند

گروهی از محققان حوزه هواشناسی در ایتالیا با کمک سازمان فضایی اروپا یک جفت دیجیتال برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی رایانه‌ای رویدادهای آب و هوایی حوضه مدیترانه ساخته‌اند که در آینده می‌تواند به مدلی برای شبیه‌سازی دقیق کل سیاره زمین تبدیل شود.

سیاره زمین بدون آب، بقا نخواهد داشت. آب ماده‌ای است که ۷۱ درصد از کل سطح سیاره را تشکیل می‌دهد که ۹۷ درصد آن را اقیانوس ها به خود اختصاص می دهند. این در حالی است که چرخه آب در جهان به علت تغییرات آب و هوایی می تواند دچار پیچیدگی‌هایی شود.

کارشناسان هواشناسی بر این باورند که پیش بینی فجایع طبیعی مرتبط با آب مانند سیلاب، رانش زمین و خشکسالی چالش های زیادی دارد.

دانشمندان به منظور انجام دقیق‌ترین پیش‌بینی‌های ممکن و شناخت بهتر چگونگی کار چرخه آب در جهان، لازم است که به مدل‌های دربردارنده داده‌ها با وضوح بالا دسترسی داشته و آنها را مرور کنند. این داده‌ها همچنین بهتر است وجب به وجب سیاره زمین از نوک قله کوه‌ها تا آب در اعماق زمین را تحت پوشش داشته باشند.

اکنون به لطف اعتبار مالی تهیه شده از سوی سازمان فضایی اروپا، دانشمندان در حال ساخت «یک جفت دیجیتال برای زمین و همه آب‌های دوست‌داشتنی آن» هستند که می توانند مورد بازرسی و بررسی قرار گیرند.

«لوکا بروکا» از شورای ملی تحقیقات ایتالیا در بیانیه‌ای در این خصوص خاطرنشان کرد: شبیه‌سازی زمین با وضوح بالا کار بسیار پیچیده‌ای است و از این رو هدف ما در درجه اول تمرکز کردن بر یک هدف مشخص است. این ایده مربوط به چیزی است که ما ساخته‌ایم؛ مطالعات موردی جفت دیجیتال برای چرخه آب خشکی در حوضه مدیترانه. هدف ما ایجاد سیستمی است که به غیرکارشناسان از جمله شهروندان و تصمیم‌سازان اجازه دهد تا شبیه‌سازی‌های جایگزین را اجرا کنند.

دانشمندان با داشتن این مدل می توانند از طریق وارد کردن مداوم داده‌های جدید، بهترین و بدترین سناریوهای ممکن و سناریوهای مربوط به فجایع طبیعی در محیط‌های مختلف در سرتاسر سیاره زمین را شبیه‌سازی کنند.

به عنوان مثال، از طریق شبیه‌سازی یک رانش‌ زمین، خطرات و شرایط مرتبط با آن قابل نظارت و رصد هستند چنانکه گویی آن رانش زمین بطور واقعی و همزمان در حال روی دادن است. به این ترتیب و با آگاهی‌های کسب شده با هر آزمایش، کشورها می توانند خود را برای رویدادهای بالقوه ویرانگر بهتر آماده کنند.

دانشمندان وقت و تلاش زیادی صرف جمع‌آوری داده‌های ماهواره‌ای و سپس ترکیب اندازه‌گیری‌ها از رطوبت خاک، بارش و تبخیر آب رودخانه‌ها با فواصل زمانی مشخص کردند تا بتوانند تصویر واضح و روشنی از دینامیک‌های متغیرها در سرتاسر زمین به دست آورند.

به گفته بروکا، این پروژه یک نمونه عالی از همیاری بین ماموریت‌های پیشرفته ماهواره‌ای و جامعه علمی است. همکاری‌هایی از این دست در کنار سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های محاسباتی نقش مهمی برای مدیریت تاثیرات تغییرات آب و هوایی خواهد داشت.

باروکا و همکارانش از این مدل در شروع کار برای مدل‌سازی دیجیتالی «دره رودخانه پو» در شمال ایتالیا و سایر بخش های حوضه مدیترانه استفاده کردند. آنها قصد دارند در ادامه مدل های مشابهی در سرتاسر اروپا ایجاد کرده و سپس همکاری با دانشمندان در قاره‌های دیگر را شروع کنند.