地球的数字复制品能拯救世界免受气候灾难吗？

　　地球的数字复制品可以帮助科学家更好地模拟我们星球的未来，并为气候变化带来的问题找到解决方案。那么，能拯救世界免受气候灾难吗？

　　这种被称为“数字孪生地球”的先进模型是由欧洲航天局(欧空局)及其合作伙伴根据地球观测卫星和地面传感器的数据和图像开发的。为了可靠地运行，该项目将需要新的先进人工智能算法和强大的超级计算机，目前正在开发中。

　　欧空局及其合作伙伴讨论了他们在联合国气候变化大会 COP26 的筹备过程中取得的进展，这次为期两周的会议目前正在苏格兰格拉斯哥举行。

　　欧空局于 2020 年启动了数字孪生地球项目，并邀请来自欧洲各地的研究人员和科技公司在 10 月 11 日至 15 日举行的名为 PhiWeek 的活动中展示他们的进展。

　　这个行星巨型模型的目标是模拟各种自然过程和人类活动对地球的影响，并模拟未来进化的情景。例如，科学家可能能够模拟在某个地区用可再生发电厂替代化石燃料发电如何改变大气中温室气体的浓度，以及这种转变又如何影响海平面上升的速度。

　　在PhiWeek会议上，欧空局的合作伙伴引入了几个部分模型，即专注于地球不同区域或地球子系统的小规模“双胞胎”。

　　例如，由苏格兰爱丁堡大学科学家领导的团队正在开发南极洲的数字模型。

　　科学家在一份声明中说，南极洲拥有地球上60%的淡水。如果这些冰全部融化，全球海平面将上升190英尺(58米)。这对数字双胞胎将帮助研究人员更好地了解冰盖的状态，并研究融化过程。

　　爱丁堡大学冰冻圈科学家诺埃尔·古尔梅伦(Noel Gourmelen)在欧空局的声明中说:“通过利用卫星观测、数值模拟和人工智能，我们建立了南极冰盖系统、其水文、周围海洋、大气和生物圈的孪生体。“我们利用南极双星追踪冰盖上和冰盖下融水的下落，并探索边缘冰架在各种水文情景下是如何融化的。”

　　其他部分双胞胎专注于意大利北部波尔河流域的水文和非洲干旱建模。

　　由法国国家海洋科学研究所开发的数字孪生海洋研究了大气变化与海洋行为之间的相互作用。科学家们将使用这个模型来研究所谓的北极放大现象，这是一种鲜为人知的现象，认为北极地区变暖的速度是世界其他地区的两倍。

　　这些模型的设计即使对于没有先进的地球观测和气候建模技术知识的用户也可以轻松访问。研究人员说：“政策制定者应该能够使用这些模型来可视化生态系统的变化和各种决策的模型后果。”

　　例如，数字孪生食品系统模拟了农业活动如何干扰更广泛的自然系统，但也模拟了气候变化对食品生产的影响。

　　森林数字孪生旨在创建最详细、最现实的全球森林覆盖模型，并研究森林在地球生命中发挥的各种功能，包括储存气候变暖的二氧化碳。