地球のデジタルレプリカは世界を気候災害から救う可能性がある

地球のデジタル レプリカは、科学者が地球の将来をより適切にモデル化するのに役立つと同時に、気候変動によって引き起こされる問題の解決策を模索するのにも役立ちます。

Digital Twin Earthと呼ばれるこの先進的なモデルは、地球観測衛星と地上のセンサーからのデータと画像に基づいて、欧州宇宙機関 (ESA)とパートナーによって開発されています。このプロジェクトが確実に機能するためには、現在開発中の新しい高度な人工知能アルゴリズムと強力なスーパーコンピューターを適用する必要があります。

ESA は 2020 年に Digital Twin Earth プロジェクトを開始しました。この惑星メガモデルの目的は、地球上のさまざまな自然プロセスや人間の活動の影響をシミュレートし、将来の進化のシナリオをモデル化することです。

たとえば、科学者は、特定の地域で化石燃料からのエネルギー生産を再生可能エネルギーに置き換えると、大気中の温室効果ガスの濃度がどのように変化するか、この変化が海面上昇率にどのような影響を与えるかをモデル化できるようになります。

地球のさまざまな地域や、たとえばなどの惑星のサブシステムを中心とした、より小規模な部分モデル「双子」もあります。この地域には地球上のすべての淡水の 60% が蓄えられています。この氷がすべて溶けると、世界の海面は上昇し、最高値（約 58 メートル）に達することになります。したがって、研究者が氷床の状態や融解プロセスをよりよく理解できるようにするために、南極のデジタル モデルが開発されています。

南極のこの「双子」モデルを得るために、科学者たちは、その地域の氷床、水文、周囲の海洋、大気、生物圏に関する情報を含む衛星観測、数値シミュレーション、人工知能に目を向けました。エディンバラ大学の雪氷圏研究者であるノエル・グルメレン氏によると、 「私たちは南極双子を使用して、氷床の上と下の融解水を見つけ、さまざまな水文シナリオの下で棚氷がどのように融解するかを調査しています。」

の国立海洋科学研究所によって開発されたデジタル ツイン オーシャンは、大気の変化と海洋の挙動の間の相互作用を分析します。科学者たちはこのモデルを使用して、北極地域が世界の他の地域の 2 倍の速さで温暖化しているという事実に関連する、ほとんど理解されていないプロセスである北極増幅を研究する予定です。

モデルは、地球観測や気候モデリングに関する高度な技術知識を持たないユーザーでも簡単に参照できるように、アクセスしやすい方法で作成されました。研究者にとって、これらのモデルは、政治的意思決定者が生態系の変化を理解し、最善の政策決定を下すのに理想的です。

もう 1 つのモデルは、デジタル ツイン フード システムです。これは、農業活動が広範な自然システムをどのように調整するかをシミュレートし、食料生産に対する気候変動の影響もモデル化します。

最後に、地球規模での森林被覆のより正確かつ現実的なモデルを作成することを目的としたForest Digital Twinを紹介します。このプロジェクトは、気候温暖化の原因となる二酸化炭素の貯蔵など、地球の生命活動において森林が果たす役割を研究することを目的としています。