Una nueva versión del Energy Exascale Earth System Model (E3SM) es dos veces más rápida que su versión anterior lanzada en 2018.

Los modelos del sistema terrestre tienen una resolución a escala meteorológica y utilizan computadoras avanzadas para simular aspectos de la variabilidad de la Tierra y anticipar cambios decenales que tendrán un impacto crítico en el sector energético de EE. UU. En los próximos años.

La versión 2 del Energy Exascale Earth System Model (E3SM2) es significativamente más rápida que su predecesor y se presentó a la comunidad científica en general el 28 de septiembre. El proyecto E3SM cuenta con el apoyo de la Oficina de Ciencias en Investigación Biológica y Ambiental del Departamento de Energía. Oficina.

"E3SMv2 es más rápido y mejor que E3SMv1, ", dijo Chris Golaz, científico atmosférico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL)." Es aproximadamente el doble de rápido en máquinas idénticas, cuatro veces más rápido en las máquinas que tenemos ahora, en comparación con lo que teníamos para E3SMv1. De una generación a otra, Los modelos del sistema terrestre suelen ser mejores, pero también un poco más lentos, tan rápido y mejor es significativo ".

La tierra, con sus innumerables interacciones de atmósfera, océanos componentes de tierra y hielo, presenta un sistema de investigación extraordinariamente complejo. La simulación del sistema terrestre implica resolver aproximaciones de física, ecuaciones de gobierno químicas y biológicas en cuadrículas espaciales en resoluciones que son tan finas en escala como lo permitan los recursos informáticos.

"E3SMv2 nos permite simular de manera más realista el presente, lo que nos da más confianza para simular el futuro, "dijo David Bader, Científico del LLNL y líder del proyecto E3SM. "El aumento de la potencia informática nos permite agregar más detalles a los procesos e interacciones que dan como resultado simulaciones más precisas y útiles que la versión anterior".

El proyecto E3SM simula de manera confiable aspectos de la variabilidad del sistema terrestre y proyecta cambios decenales que tendrán un impacto crítico en el sector energético de EE. UU. En el futuro. Estos factores críticos incluyen a) temperaturas regionales del aire / agua, que puede tensar las redes de energía; b) disponibilidad de agua, que afecta las operaciones de la planta de energía; c) eventos extremos del ciclo del agua (por ejemplo, inundaciones y sequías), que impactan en la infraestructura y la bioenergía; yd) aumento del nivel del mar e inundaciones costeras, que amenazan la infraestructura costera.

En particular, el E3SMv2 mejora la representación de precipitaciones y nubes. "Específicamente, cómo cambian las nubes en un clima más cálido es mucho más realista, "Dijo Golaz.

Además, la resolución se ha refinado debido a computadoras más potentes. Ahora hay dos configuraciones totalmente acopladas:una atmósfera de resolución global uniforme de 100 kilómetros (km) y una resolución de modelo regionalmente refinado (RRM) con 25 km en América del Norte y 100 km en otros lugares. La configuración de malla refinada es particularmente adecuada para aplicaciones DOE.

"Gracias a las mejoras de rendimiento, la configuración RRM de E3SMv2 se ejecuta tan rápido como lo hizo E3SMv1 en su configuración de resolución estándar (100 km) hace unos años. Básicamente, obtenemos una resolución mucho más alta de forma gratuita '”, Dijo Golaz.

El equipo ahora está llevando a cabo la campaña de simulación con E3SMv2. Los miembros del equipo han completado varios miles de años, y planean ejecutar varios miles más.