McCoy, da Universidade de Wyoming, lidera projeto de modelo do sistema terrestre com subsídio DOE de US$ 1 milhão

May 13, 2024

28 de agosto de 2023

28 de agosto de 2023 — Compreender e prever o ambiente global é fundamental para informar decisões em infraestrutura, energia e agricultura. Para compreender e prever o ambiente global, são necessários modelos globais.

Para melhor resolver esta questão, Daniel McCoy, professor assistente de ciências atmosféricas da Universidade de Wyoming, está a olhar para os modelos do sistema terrestre (ESMs) como a base para prever como será a aparência da Terra nas décadas futuras.

McCoy recebeu uma doação do Departamento de Energia dos EUA (DOE) no valor de US$ 998.587 ao longo de dois anos para seu projeto intitulado “Criando a Estrutura para o Modelo de Sistema Terrestre Exascale de Energia de Próxima Geração (E3SM) no PROCEED (Centro de Otimização de Regressão de Conjunto de Física Perturbada para Avaliação ESM e Desenvolvimento)." A concessão começa em 1º de setembro e termina em 31 de agosto de 2025.

Este é um dos 14 projetos de pesquisa em energia limpa que recebeu US$ 33 milhões em financiamento total do DOE em um anúncio de 26 de julho. Este financiamento - fornecido através do programa Estabelecido para Estimular a Pesquisa Competitiva (EPSCoR) do DOE - tem como objetivo melhorar a distribuição geográfica dos fundos federais de pesquisa e desenvolvimento e fortalecer as capacidades de pesquisa em regiões carentes do país. Os projetos financiados abrangerão uma série de tópicos, incluindo integração da rede, energia solar e eólica renovável e produção avançada.

“A National Science Foundation, financiadaDireitosupercomputador noCentro de Supercomputação NCAR-Wyoming em que o estado de Wyoming investiu significativamente é tornar possível esse tipo de trabalho computacional”, diz McCoy. “Um dos principais componentes deste trabalho é o uso de inteligência artificial e técnicas de aprendizado de máquina para tornar mais eficiente e confiável o modo como desenvolvemos novos ESMs. Na Universidade de Wyoming, os cientistas que participam do PROCEED são oriundos do Departamento de Ciências Atmosféricas e da Escola de Computação.”

McCoy explica que os ESMs resolvem equações para prever ventos, chuva, nuvens e temperatura, entre outras quantidades, em caixas de grade em todo o mundo. Os ESMs foram criados por vários laboratórios nacionais e internacionais diferentes, incluindo o DOE, com o objetivo de oferecer projeções acionáveis ​​da variabilidade e mudança do sistema terrestre. Além disso, ele diz que os cientistas estão constantemente a desenvolver, melhorar e desafiar os ESMs, comparando o que prevêem com o que é visto da superfície, das aeronaves e dos satélites, para garantir que podem fornecer previsões fiáveis ​​do futuro.

“Os ESMs têm um trabalho difícil. Eles precisam ser capazes de calcular como sistemas de tempestades com mil quilômetros de largura nos inundarão com chuva ou nos atingirão com vento. Ao mesmo tempo, gotículas nas nuvens com menos de um milímetro de tamanho formam-se em pequenos pedaços de poeira e cascalho”, diz McCoy. “A forma como as gotículas se formam nas nuvens afeta a forma como essas tempestades se desenvolvem. Os ESM têm de enfrentar ambos os problemas ao mesmo tempo.”

McCoy é o investigador principal (PI) do projeto e colaborará com Jennifer Griswold, professora associada de ciências atmosféricas e chefe de departamento da Universidade do Havaí-Mānoa. Gabrielle Allen, diretora da Escola de Computação da UW, e Dana Caulton, professora assistente de ciências atmosféricas da UW, atuarão como co-PIs na bolsa.

O grupo trabalhará com cientistas do Pacific Northwest National Laboratory e do Lawrence Livermore National Laboratory. Além disso, a bolsa terá um painel consultivo externo, incluindo cientistas do Escritório Meteorológico do Reino Unido, do Scripps Institution of Oceanography da Universidade da Califórnia-San Diego, do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA e da Universidade de Tecnologia de Delft.

O PROCEED desenvolverá novas abordagens para melhorar a forma como os processos na escala de poeira e gotículas de nuvens nos ESMs são representados e para compreender melhor como eles se imprimem em nosso planeta, diz ele.

“O próximo grande avanço energético da América pode vir de qualquer parte do país, e é por isso que os investimentos federais em pesquisa e desenvolvimento devem alcançar e beneficiar todas as partes do país”, afirma a secretária de Energia, Jennifer Granholm. “O financiamento que anunciamos hoje irá estimular a inovação e criar empregos no setor energético em todo o país.”