Modelli ottimizzati offrono informazioni sul clima terrestre del passato e del futuro
Data l’estrema complessità del sistema climatico della Terra, che comprende le dinamiche relative ad atmosfera, oceani, suolo e ghiaccio, nonché le rispettive interazioni fisiche e biogeochimiche, gli scienziati chiamano i modelli climatici anche “modelli del sistema Terra” (Earth system models, ESM). Il progetto IS-ENES2 (Infrastructure for the European Network for Earth System modelling - Phase 2) è stato avviato dalla rete ENES (European Network for Earth System Modeling) per migliorare la comprensione e previsione della variabilità e del cambiamento climatici. Per raggiungere tale obiettivo è stata creata l’infrastruttura digitale necessaria, basata su una combinazione di tecnologie digitali, risorse computazionali e comunicazioni, a sostegno di lavori e di ricerche incentrati sulla collaborazione. IS-ENES, l’infrastruttura europea per la modellazione del clima, sostiene il contributo europeo agli esperimenti internazionali condotti nell’ambito del programma mondiale di ricerca sul clima (World Climate Research Programme, WCRP). I dati ottenuti, raccolti nel database ESGF (Earth System Grid Federation) distribuito a livello internazionale, vengono ampiamente impiegati nell’ambito delle valutazioni condotte dal gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) e forniscono risultati di modellazione su cui si basano le politiche dell’UE in materia di mitigazione e di adattamento. Una cooperazione a livello regionale e internazionale “Basandosi sui risultati del progetto precedente, IS-ENES2 ha contribuito all’integrazione della comunità europea di modellazione del sistema climatico della Terra e alla promozione dello sviluppo degli ESM”, spiega la dott.ssa Sylvie Joussaume, coordinatrice del progetto. “L’iniziativa facilita inoltre l’impiego delle simulazioni ESM per capire meglio gli effetti del cambiamento climatico sulla società, migliorando la diffusione dei risultati dei modelli di esperimenti a livello sia internazionale sia regionale sviluppati nell’ambito del WCRP”. La comunità di modellazione del clima ha sempre garantito che i modelli creati rimanessero al passo con i più recenti sviluppi dell’architettura informatica. Pertanto, IS-ENES2 ha anche rafforzato il monitoraggio delle tecnologie e la previsione della community per prepararsi alla sfida delle future architetture “exascale”. Queste consentiranno di effettuare miliardi di miliardi di calcoli al secondo, consentendo di eseguire modelli climatici a risoluzioni decisamente più elevate e di ottenere importanti progressi scientifici. Una serie di workshop dedicati ai software ambientali utilizzati, ad esempio, nell’ambito della gestione delle configurazioni, della creazione di metadati e del flusso di lavoro, ha offerto a ingegneri del software provenienti da vari gruppi di modellazione l’opportunità di condividere esperienze e migliori prassi. “Siamo riusciti per la prima volta a confrontare diverse tecnologie di accoppiamento europee e statunitensi adottando un approccio comune,” dice la dott.ssa Joussaume. Prepararsi per il clima del futuro Il punto di ingresso centrale ai servizi IS-ENES2 è rappresentato dal portale ENES, che integra informazioni sui modelli climatici europei e fornisce l’accesso ai modelli e ai software necessari per la simulazione di modelli, nonché a dati di simulazione, metadata e servizi di elaborazione. Inoltre, le attività di ricerca congiunte hanno permesso di rendere i modelli più efficienti, specialmente rispetto allo sfruttamento delle risorse HPC e dell’accesso ai risultati dei modelli per quanto riguarda dati e metadati, contribuendo in tal modo allo sviluppo di standard e database internazionali. “Grazie all’iniziativa IS-ENES2, i team europei hanno svolto un ruolo importante nello sviluppo del database internazionale ESGF per gli esperimenti coordinati a livello internazionale CMIP (Coupled Model Intercomparison Projects) e CORDEX (Coordinated Regional Downscaling Experiments),” afferma la dott.ssa Joussaume. “Queste simulazioni vengono ampiamente utilizzate nell’elaborazione di politiche informate su questioni correlate a mitigazione e adattamento, nonché come punto di riferimento nelle relazioni di valutazione dell’IPCC e come base per le valutazioni nazionali ed europee.” IS-ENES2 non è soltanto una risorsa preziosa per la comunità di modellazione del clima, ma anche per gli studiosi che si occupano degli impatti del cambiamento climatico su vari settori, tra cui agricoltura, idrologia, salute e assicurazioni. L’iniziativa supporta inoltre l’innovazione attraverso l’adozione di tecnologie dell’informazione e della comunicazione e l’utilizzo dei risultati dei modelli da parte dei servizi climatici europei.
Parole chiave
Modelli del sistema Terra, IS-ENES2, programma mondiale di ricerca sul clima, Earth System Grid Federation, gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico
