Com o gêmeo digital da Terra, cientistas poderão realizar previsões climáticas muito mais precisas. Foto: Divulgação

Cientistas deram um salto decisivo na ciência climática ao desenvolver um gêmeo digital da Terra com resolução inédita, capaz de realizar previsões sobre o clima no curto, médio e longo prazo. Embora a previsão do tempo seja historicamente imprecisa — e a modelagem climática ainda mais complexa —, avanços recentes em modelos matemáticos e poder computacional vêm ampliando de forma significativa a capacidade de antecipar cenários climáticos que vão de dias a milênios.

De acordo com artigo publicado no Universe Today, o engenheiro Andy Tomaswick explica que o modelo utiliza uma malha extremamente detalhada, formada por 336 milhões de células para cobrir terra e oceanos, além da mesma quantidade de células atmosféricas posicionadas acima delas, totalizando 672 milhões de células calculadas. Em cada uma, são executados modelos interconectados que simulam os principais sistemas dinâmicos do planeta, divididos entre processos rápidos e lentos.

Os sistemas rápidos, segundo Klocke, abrangem os ciclos de energia e água, diretamente ligados ao clima. “Para rastreá-los com clareza, um modelo precisa de uma resolução extremamente alta, como os 1,25 km que o novo sistema é capaz de alcançar”, afirmou. Para isso, os pesquisadores utilizaram o modelo ICOsaédrico não hidrostático (ICON), desenvolvido pelo serviço meteorológico alemão em parceria com o Instituto Max Planck de Meteorologia.

Já os processos lentos incluem o ciclo do carbono e mudanças na geoquímica da biosfera e dos oceanos, refletindo tendências que se desenvolvem ao longo de anos ou décadas. “Estes refletem tendências ao longo de anos ou mesmo décadas, em vez dos poucos minutos que uma tempestade leva para se deslocar de uma célula de 1,25 km para outra”, explicou Klocke. Ele ressaltou que a inovação central do estudo está na integração desses dois tipos de processos, algo que, até então, só era viável em resoluções superiores a 40 km.

Esse avanço só foi possível graças à combinação de engenharia de software avançada e hardware de última geração. O sistema foi executado nos supercomputadores JUPITER e Alps, na Alemanha e na Suíça, utilizando 20.480 superchips GH200 Grace Hopper, da Nvidia. Com essa estrutura, foi possível simular 145,7 dias climáticos em apenas um dia, processando quase 1 trilhão de “graus de liberdade”. Embora ainda distante das aplicações cotidianas, o feito representa um marco histórico e aponta para um futuro em que simulações climáticas de altíssima precisão poderão se tornar comuns.