На земле становится теплее. Последние семь лет стали семью самыми теплыми за всю историю наблюдений. Выбросы парниковых газов в результате деятельности человека являются причиной среднего потепления примерно на 1,1°C с 1850-1900 годов. То, что происходит сегодня с климатом, серьезно отличается от средних показателей Земли. Мы наблюдаем экстремальные погодные условия – засухи исторического масштаба, беспрецедентные тепловые волны, сильные ураганы, штормы и катастрофические наводнения. Климатические катастрофы становятся новой реальностью.

«Нам нужно бороться с изменением климата прямо сейчас. Тем не менее, мы не почувствуем отдачи от наших усилий в течение десятилетий. Трудно мобилизовать действия для чего-то в будущем. Но мы должны знать свое будущее сегодня, видеть его и чувствовать, чтобы действовать безотлагательно», — сказал Дженсен Хуанг, генеральный директор NVIDIA.

Чтобы сделать наше будущее реальностью сегодня, стоит обратиться к симуляции. Для разработки лучших стратегий смягчения последствий и адаптации необходимы климатические модели, которые могут предсказывать климат в различных регионах земного шара спустя десятилетия.

В отличие от прогнозирования погоды, которое в первую очередь моделирует физику атмосферы, климатические модели представляют собой многолетнее моделирование, которое моделирует физику, химию и биологию атмосферы, воды, льда, земли и деятельности человека. Моделирование климата сегодня возможно настроить с разрешением от 10 до 100 км. Но для моделирования изменений в глобальном круговороте воды — движения воды в океанах, морского льда, поверхности суши и грунтовых вод через атмосферу и облака — требуется бОльшее разрешение. Изменения в этой системе приводят к усилению штормов и засух.

Для имитации облаков, отражающих солнечный свет обратно в космос, необходимо разрешение в метровом масштабе. По оценкам ученых, эти разрешения потребуют в миллионы и миллиарды раз больше вычислительной мощности, чем то, что доступно в настоящий момент. Потребуются десятилетия, чтобы добиться этого при обычной динамике вычислительной эволюции (ускорение в 10 раз каждые пять лет).

«Впервые у нас есть технология для моделирования климата со сверхвысоким разрешением для перехода к скорости света и прогнозирования изменений в экстремальных погодных условиях в регионе на десятилетия вперед. Мы можем добиться увеличения скорости в миллион раз, объединив три технологии: вычисления с ускорением на GPU, глубокое обучение и прорывы в нейронных сетях, основанных на физике, и суперкомпьютеры AI, а также огромное количество наблюдаемых и модельных данных, на которых можно учиться», — отметил Хуанг.

С помощью методов сверхвысокого разрешения человечество, возможно, сможет сделать скачок в миллиард раз, необходимый для моделирования климата сверхвысокого разрешения. Страны, города и поселки смогут получать ранние предупреждения для адаптации и повышения устойчивости инфраструктуры. А с более точными прогнозами люди и страны будут действовать более оперативно.

NVIDIA готова посвятить значительные ресурсы этой задаче и предоставить свои возможности и опыт в области вычислений мировому сообществу климатологов. На этой неделе компания объявила о планах по созданию самого мощного в мире суперкомпьютера с искусственным интеллектом для прогнозирования изменения климата. Система Earth-2, или Е-2, создаст цифрового двойника Земли в Omniverse. Эта система станет аналогом Cambridge-1, самого мощного в мире суперкомпьютера с искусственным интеллектом для исследований в области здравоохранения. Ранее в 2021 году NVIDIA представила «Cambridge-1» в Великобритании, и он используется рядом ведущих медицинских компаний.

Источник: blogs.nvidia.