Modelli del sistema terrestre, ESM

Contesto e problemi scientifici di riferimento

Lo Spoke 4 integra Scienze del Sistema Terra e tecnologie digitali avanzate. L’attività copre: abilitazione HPC e ottimizzazione dei codici dei modelli del Sistema Terra con porting su architetture moderne; l’adeguamento degli algoritmi al calcolo exascale e post-exascale con attenzione all’efficienza energetica; il miglioramento delle metodologie di Big Data analytics, Machine Learning e visualizzazione per grandi insiemi di simulazioni e scenari climatici; data management e utilizzo di archivi distribuiti interoperabili secondo nel rispetto dei principi FAIR. Questi elementi mirano a migliorare la fedeltà dei modelli, la tempestività delle analisi e la riusabilità dei dati.

Obiettivi

Sviluppare modelli del Sistema Terra più accurati ed efficienti, anche grazie ai metodi AI.
Ottimizzare i codici per sfruttare al meglio le infrastrutture HPC più avanzate.
Rafforzare basi dati e scenari climatici, integrando osservazioni e produzioni modellistiche a supporto di politiche e azioni contro la crisi climatica.
Sostenere la formazione di competenze in ambito accademico e industriale, per una comunità nazionale più solida e competitiva.

Attività

Lo Spoke 4 ha alimentato un dialogo costante con partner industriali attraverso progetti innovativi e casi d’uso così da orientare procedure e workflow verso esigenze operative concrete. In questo quadro, ha agito come responsabile scientifico di un progetto e partner in altri tre, definendo congiuntamente metodologie per valutare con maggiore accuratezza i rischi meteo-climatici a cui gli asset industriali sono esposti oggi e in prospettiva futura. Le applicazioni si rivolgono in particolare ai settori assicurativo, produttivo e della distribuzione dell’energia e smart agriculture. Parallelamente, sono stati sostenuti per la maggior parte da PMI orientati alla definizione e sviluppo di indicatori e piattaforme di supporto alle decisioni sugli impatti climatici, a strumenti per l’accesso e gestione di grandi dataset da simulazioni e a ottimizzazioni di codici e workflow.

Collaborazione pubblico–privato

La collaborazione con le imprese ha rappresentato il canale primario per trasformare i risultati di ricerca in informazioni, indicatori e dataset utili ai processi decisionali di gestione, salvaguardia e pianificazione. La co-definizione con i partner ha permesso di consolidare pipeline operative riproducibili, orientate alla valutazione quantitativa dell’esposizione al rischio e alla sua evoluzione legata ai cambiamenti climatici.

Ricadute

Gli effetti economici e sociali degli eventi estremi sono sempre più visibili e costosi per il Paese. In questo scenario, le attività dello Spoke 4 forniscono modelli previsionali, dati e informazioni che migliorano la capacità di anticipare e ridurre gli impatti dei fenomeni meteo-climatici, offrendo strumenti per l’adattamento e per stimare l’efficacia delle politiche di riduzione delle emissioni. Queste valutazioni diventano essenziali anche per analizzare il rapporto costi-benefici delle misure implementate, con vantaggi concreti per amministrazioni, imprese e cittadini.