El Centro Europeo de Predicción a Medio Plazo (ECMWF) prevé que la iniciativa Destination Earth (DestinE) de la UE haya completado, para mediados de 2024, los primeros pasos en el desarrollo de réplicas altamente precisas de la Tierra con el objetivo de facilitar la acción sobre el cambio climático y los extremos medioambientales.

\»Para entonces, esperamos haber desarrollado productos de demostración para los dos primeros gemelos digitales del sistema de la Tierra, que respaldarán las políticas de adaptación al cambio climático y la toma de decisiones para reducir los impactos de los fenómenos meteorológicos extremos inducidos”, dice Peter Bauer, director de Destination Earth de ECMWF.

DestinE está siendo desarrollado desde principios de 2022 por tres organizaciones paneuropeas: ESA, que desarrollará la plataforma de servicios central; EUMETSAT, que creará un lago de datos; y ECMWF, que establecerá los dos primeros gemelos digitales.

Dos gemelos digitales

El ECMWF espera disponer para mediados de 2024 de dos gemelos digitales. Uno de ellos es un gemelo digital sobre la adaptación al cambio climático que será suministrado por el CSC (Centro de Tecnología de la Información para la Ciencia) de Finlandia.

CSC colaborará con 12 socios, incluidos servicios meteorológicos nacionales, centros de supercomputación, entre ellos el Barcelona Supercomuting Center (BSC), y algunas de las principales instituciones de investigación climática de Europa. Proporcionarán un sistema de información climática configurable que realizará simulaciones climáticas globales de multi-decadales con una resolución de cinco kilómetros o menos.

El otro gemelo digital se centra en los fenómenos meteorológicos extremos. Incluye un componente continuo global que será proporcionado por ECMWF suministrando predicciones de extremos para unos pocos días, basándose en el Sistema Integrado de Pronóstico (IFS) del Centro.

Este gemelo digital también contará con un componente bajo demanda que será proporcionado por Météo-France en colaboración con socios de 22 países europeos. Se basará en predicciones de corto alcance con una resolución entre 500 y 750 metros, o incluso 200 metros según la situación, así como en la configurabilidad dependiente del tipo de extremos. Estas capacidades inicialmente estarán limitadas a Europa.

Los gemelos digitales también se utilizarán para desarrollar aplicaciones particulares en diferentes dominios. “Para nosotros, eso era importante, ya que estos casos de uso incorporados pueden interactuar con los modelos del sistema terrestre y tener acceso completo a todo el flujo de datos a medida que se producen, una capacidad que no existe en la actualidad”, dice Peter.

Otros casos de uso

Se desarrollarán también casos de uso para usuarios en diferentes campos que operarán principalmente con modelos del sistema terrestre y datos de salida de observación. Para ello, ECMWF ha llegado a acuerdos con varias organizaciones europeas. Son en particular:

• El instituto holandés de investigación aplicada en el campo del agua y el subsuelo, Deltares, que desarrollará una herramienta de pronóstico costero y adaptación climática.
• El Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y su Instituto de Sistemas de Energía en Red proporcionarán herramientas para los operadores de sistemas de energía que buscan datos precisos con objeto de tomar decisiones que garanticen un suministro de electricidad confiable y optimizado para los consumidores.
• El centro de investigación alemán Forschungszentrum Jülich (FZJ) que desarrollará una interfaz para análisis y pronósticos de calidad del aire de alta precisión y bajo demanda basados en aprendizaje automático y modelos del sistema terrestre de alta resolución.
• La organización belga VITO para la investigación sobre el desarrollo sostenible. Utilizarán los gemelos digitales para proporcionar mapas de calor urbanos de alta resolución actuales y futuros para ciudades de toda Europa.
• El Instituto Meteorológico de Finlandia (FMI) que desarrollará una evolución de la app de pronóstico estacional para las cosechas Harvester Seasons basada en los gemelos digitales.

“La idea es que el acceso a la gran cantidad de resultados de los gemelos digitales puede proporcionar resultados de mejor calidad e interactividad de aplicaciones de usuario en dominios que son importantes para la sociedad representada por estos socios”, dice Peter.

Publicado en ECMWF, el 8 de marzo de 2023.