Usando novas abordagens computacionais, os pesquisadores criaram modelos globais que sugerem que a Terra em breve poderá ter céus sem nuvens para sempre. Por muito tempo, os cientistas que estudam modelos climáticos globais encontraram dificuldade em fazer previsões precisas devido à incerteza e instabilidade que surgem ao contabilizar as nuvens. No entanto, novas pesquisas usando o supercomputador Frontera buscaram incorporar melhor as nuvens em modelos globais, fazendo previsões mais precisas.
Michael Pritchard, professor de Ciências do Sistema Terrestre da UC Irvine, destacou a incerteza em torno da previsão de nuvens.
Ele disse: “Nuvens baixas podem secar e encolher como as camadas de gelo.
“Ou eles podem engrossar e se tornar mais reflexivos.
“Se você perguntar a dois modelos climáticos diferentes como será o futuro quando adicionarmos muito mais CO2, você obterá duas respostas muito diferentes.
“E a principal razão para isso é a forma como as nuvens são incluídas nos modelos climáticos.”
Os modelos climáticos globais mais avançados do mundo têm lutado para se aproximar de uma resolução global de 4 quilômetros até agora.
O professor Pritchard sugere que, para serem precisos, os modelos precisam de uma resolução de pelo menos 100 metros para capturar os redemoinhos turbulentos em escala fina que formam sistemas de nuvens rasas – 40 vezes mais resolvidos em todas as direções.
Embora isso possa levar décadas, o professor Pritchard e sua equipe de pesquisadores estão desenvolvendo um modelo dividindo-o em duas partes, sendo a primeira um modelo planetário de baixa resolução e granulação grossa (100 km) e o último consistindo em muitas pequenas manchas com 100 resolução de 200 metros.
Ambas as simulações são executadas de forma independente e trocam dados a cada meia hora para garantir que nenhuma anomalia seja encontrada e que a simulação permaneça no caminho certo.
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Essa nova técnica pode capturar os processos físicos e os redemoinhos turbulentos envolvidos na formação de nuvens sem produzir efeitos colaterais indesejados.
Sua equipe relatou os resultados desses esforços no Journal of Advances in Modeling Earth Systems em abril de 2022.
O professor Pritchard disse: “O modelo faz uma análise final em torno do problema mais difícil – modelagem de todo o planeta.
“Ele tem milhares de pequenos micromodelos que capturam coisas como formação de nuvens rasas realistas que só emergem em resolução muito alta”.
Mark Taylor, Cientista Computacional Chefe do projeto Energy Exascale Earth System Model (E3SM) do DOE e pesquisador do Sandia National Laboratories disse: “A abordagem do Multiscale Modeling Framework também é ideal para os próximos computadores exascale baseados em GPU do DOE.
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“Ele tem milhares de pequenos micromodelos que capturam coisas como formação de nuvens rasas realistas que só emergem em resolução muito alta”.
Mark Taylor, Cientista Computacional Chefe do projeto Energy Exascale Earth System Model (E3SM) do DOE e pesquisador do Sandia National Laboratories disse: “A abordagem do Multiscale Modeling Framework também é ideal para os próximos computadores exascale baseados em GPU do DOE.
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