Новая технология «цифрового двойника» Земли может помочь прогнозировать водные стихийные бедствия до их наступления

Ученые создали наиболее детальные на сегодняшний день модели для симуляции водного цикла, сделав огромный шаг вперед в прогнозировании наводнений и засух. Команда под руководством доктора Луки Брокки из Национального исследовательского совета Италии разработала интерактивные цифровые двойники для водного цикла в бассейне Средиземного моря, используя огромные объемы спутниковых данных с высоким разрешением.

Эта технология, описанная в журнале Frontiers in Science, позволяет моделировать экстремальные сценарии и оценивать риски, что критически важно для устойчивого развития и защиты уязвимого населения. Основная цель — создать систему, которой смогут пользоваться не только эксперты, но и лица, принимающие решения, и даже граждане, для запуска интерактивных симуляций.

Модели построены на основе новейших спутниковых данных, измеряющих влажность почвы, осадки, испарение, сток рек и глубину снежного покрова с беспрецедентной частотой — до одного раза в километр и один раз в час. Эти данные интегрированы в облачную платформу для симуляций и визуализаций. «Этот проект — идеальный пример синергии между передовыми спутниковыми миссиями и научным сообществом», — отметил Брокка.

Работа началась с моделирования долины реки По — сложного региона с Альпами, снежным покровом, интенсивной человеческой деятельностью и экстремальными событиями, — а затем была расширена на другие части Средиземноморского бассейна. Планируется распространение модели на всю Европу и, в перспективе, на весь мир. Для реализации полного потенциала, например, в сельском хозяйстве, потребуется разрешение данных в десятки метров, а не сотни. Преодоление существующих проблем, таких как задержки передачи данных и необходимость валидации, по мнению авторов, будет зависеть от искусственного интеллекта и машинного обучения.