Una de las tres componentes de Destination Earth son los gemelos digitales, que son réplicas de alta precisión de la Tierra utilizando un número sin precedentes de observaciones, modelos innovadores del sistema terrestre y computación de vanguardia.

Los gemelos digitales de DestinE tienen tres características principales: se basarán en mejores simulaciones basadas en modelos más realistas; desarrollarán mejores formas de combinar la información observada y simulada de todo el sistema terrestre, como son: los componentes físicos y los dominios sociales para la gestión de los alimentos, el agua, la energía y la salud en apoyo de los escenarios de acción; y proporcionarán a los usuarios acceso interactivo y configurable a datos, modelos y flujos de trabajo.

El papel del Centro Europeo de Predicción a Plazo Medio (ECMWF) es construir el motor de los gemelos digitales y los dos primeros gemelos digitales que se centran en los eventos extremos y la adaptación al cambio climático.

• El gemelo digital sobre extremos geofísicos e inducidos por el clima proporcionará capacidades para la evaluación y predicción de extremos ambientales en apoyo de la evaluación y gestión de riesgos.
• El gemelo digital sobre adaptación al cambio climático apoyará el análisis y prueba de escenarios. Esto, a su vez, apoyará la formulación de políticas de desarrollo sostenible y adaptación y mitigación del clima a escalas de tiempo de varias décadas, a nivel regional y nacional.

Ambos gemelos digitales integrarán el mar, la atmósfera, la tierra, la hidrología y el hielo marino y sus profundas conexiones con un nivel de resolución actualmente imposible de alcanzar. Se basarán en la experiencia de ECMWF en la predicción meteorológica numérica global y la computación de alto rendimiento, el manejo de datos y el aprendizaje automático; para ello se utilizarán algunas de las infraestructuras técnicas más potentes del mundo.

Los gemelos digitales se ponen en marcha

El ECMWF ya ha creado un equipo para trabajar en gemelos digitales de la Tierra. El nuevo personal trabajará junto con los equipos ECMWF existentes y con socios externos en el desarrollo de estas nuevas capacidades.

Gemelo digital en los extremos

Météo-France y sus socios ganaron una licitación del ECMWF para construir el componente “bajo demanda” del gemelo digital de extremos inducidos por el clima. Este componente se basará en predicciones de corto alcance con una resolución de entre 500 y 750 metros, e incluso 200 metros dependiendo del caso extremo y la situación. Estas capacidades se limitarán inicialmente a Europa.

Irina Sandu, directora científica de DestinE en ECMWF, señaló: “Desarrollará flujos de trabajo configurables y escalables para el monitoreo y la predicción a corto plazo de los extremos y sus impactos en la sociedad”.

El ECMWF entregará la primera demostración de todo el gemelo digital de extremos inducidos por el clima al final de la primera fase de DestinE en abril de 2024.

Gemelo digital en adaptación al cambio climático

Además, ECMWF también es responsable de ofrecer el gemelo digital sobre la adaptación al cambio climático. Este gemelo digital se centrará en escalas de tiempo de varias décadas, apoyando escenarios de desarrollo sostenible y adaptación y mitigación climática.

El contrato para este gemelo digital se encuentra actualmente en negociación y la oferta ganadora se anunciará en breve.

Una asociación de varios niveles

Además de los contratos de gemelos digitales, el ECMWF ha firmado un acuerdo con la institución italiana de supercomputación Cineca para la primera fase de DestinE hasta el 30 de abril de 2024, que se espera que albergue algunas de las simulaciones extremadamente exigentes computacionalmente en la nueva máquina de preexaescala llamada leonardo.

Artículo original en inglés, publicado en el ECMWF, el 20 de septiembre de 2022.

Enlace a la primera parte