McCoy dell'Università del Wyoming guida il progetto del modello del sistema terrestre con una sovvenzione DOE da 1 milione di dollari

May 13, 2024

28 agosto 2023

28 agosto 2023 — Comprendere e prevedere l’ambiente globale è fondamentale per prendere decisioni informate nel campo delle infrastrutture, dell’energia e dell’agricoltura. Per comprendere e prevedere l’ambiente globale, sono necessari modelli globali.

Per affrontare meglio questo problema, Daniel McCoy, professore assistente di scienze atmosferiche dell’Università del Wyoming, sta esaminando i modelli del sistema Terra (ESM) come base per prevedere come sarà la Terra nei decenni futuri.

McCoy ha ricevuto una sovvenzione dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) del valore di 998.587 dollari in due anni per il suo progetto intitolato “Creating the Framework for the Next-Generation Energy Exascale Earth System Model (E3SM) presso PROCEED (Perturbed Physics Ensemble Regression Optimization Center for ESM Evaluation and Sviluppo)." La sovvenzione inizia il 1 settembre e termina il 31 agosto 2025.

Il suo è uno dei 14 progetti di ricerca sull’energia pulita che hanno ricevuto un finanziamento totale di 33 milioni di dollari dal DOE in un annuncio del 26 luglio. Questo finanziamento, fornito attraverso il programma Stabilito per stimolare la ricerca competitiva (EPSCoR) del DOE, è destinato a migliorare la distribuzione geografica dei fondi federali per la ricerca e lo sviluppo e a rafforzare le capacità di ricerca nelle regioni meno servite del paese. I progetti finanziati copriranno una serie di argomenti, tra cui l’integrazione della rete, l’energia rinnovabile solare ed eolica e la produzione avanzata.

“Finanziato dalla National Science FoundationGiustosupercomputer alCentro di supercalcolo NCAR-Wyoming in cui lo stato del Wyoming ha investito in modo significativo sta rendendo possibile questo tipo di lavoro computazionale”, afferma McCoy. “Uno dei componenti principali di questo lavoro è l’utilizzo dell’intelligenza artificiale e delle tecniche di apprendimento automatico per rendere il modo in cui sviluppiamo nuovi ESM più efficiente e affidabile. All’Università del Wyoming, gli scienziati che partecipano a PROCEED provengono dal Dipartimento di Scienze dell’Atmosfera e dalla School of Computing”.

McCoy spiega che gli ESM risolvono equazioni per prevedere venti, pioggia, nuvole e temperatura, tra le altre quantità, nelle scatole della rete di tutto il mondo. Gli ESM sono stati creati da numerosi laboratori nazionali e internazionali, tra cui il DOE, con l’obiettivo di offrire proiezioni attuabili della variabilità e del cambiamento del sistema Terra. Inoltre, afferma che gli scienziati sviluppano, migliorano e sfidano costantemente gli ESM confrontando ciò che prevedono con ciò che si vede dalla superficie, dagli aerei e dai satelliti per assicurarsi di poter fornire previsioni affidabili sul futuro.

“Il MES ha un compito arduo. Devono essere in grado di calcolare in che modo sistemi di tempeste larghi mille miglia ci inonderanno di pioggia o ci colpiranno con il vento. Allo stesso tempo, le goccioline nelle nuvole di dimensioni inferiori a un millimetro si formano su piccoli pezzi di polvere e sabbia”, afferma McCoy. “Il modo in cui si formano le goccioline nelle nuvole influenza il modo in cui si sviluppano queste tempeste. Il MES deve affrontare entrambi i problemi allo stesso tempo”.

McCoy è il ricercatore principale (PI) del progetto e collaborerà con Jennifer Griswold, professore associato di scienze atmosferiche e presidente del dipartimento presso l'Università delle Hawaii-Mānoa. Gabrielle Allen, direttrice della UW School of Computing, e Dana Caulton, assistente professore di scienze atmosferiche della UW, fungeranno da co-PI della sovvenzione.

Il gruppo lavorerà con scienziati del Pacific Northwest National Laboratory e del Lawrence Livermore National Laboratory. Inoltre, la sovvenzione avrà un comitato consultivo esterno, tra cui scienziati dell’Ufficio meteorologico del Regno Unito, dello Scripps Institution of Oceanography presso l’Università della California-San Diego, del Goddard Institute for Space Studies della NASA e della Delft University of Technology.

PROCEED svilupperà nuovi approcci per migliorare il modo in cui vengono rappresentati i processi su scala di polvere e goccioline di nubi negli ESM e per comprendere meglio come si imprimono sul nostro pianeta, afferma.

"La prossima grande svolta energetica dell'America può arrivare da qualsiasi parte del paese, ed è per questo che gli investimenti federali in ricerca e sviluppo dovrebbero raggiungere e portare benefici a tutte le parti del paese", afferma il Segretario all'Energia Jennifer Granholm. “I finanziamenti che annunciamo oggi stimoleranno l’innovazione e creeranno posti di lavoro nel settore energetico in tutta la nazione”.