NASA stellt neues Simulationstool für die Entwicklung des Meeresspiegels vor

Eine VESL-Simulation Columbia-Gletschers in Alaska. (Credits: NASA / JPL-Caltech)
Eine VESL-Simulation Columbia-Gletschers in Alaska. (Credits: NASA / JPL-Caltech)

Ein neuer Meeresspiegel-Simulator der NASA lässt den Nutzer beispielsweise den Columbia-Gletscher in Alaska von Schnee bedecken und Jahr für Jahr beobachten, wie der Gletscher darauf reagiert. Oder man kann die Eisschilde von Grönland und der Antarktis schmelzen lassen und verfolgen, wie der steigende Meeresspiegel die Küsten Floridas überflutet.

Computermodelle sind entscheidende Hilfsmittel, um die Zukunft eines Planeten im Wandel zu verstehen – darunter schmelzendes Eis, ansteigende Meeresspiegel und sich verändernde Niederschlagsmuster. Aber normalerweise sind diese mathematischen Darstellungen (lange Reihen Computercode, der Bilder des dynamischen Wandels erzeugt) hauptsächlich für Wissenschaftler verfügbar.

Der neue Simulator erlaubt jedoch jedem Nutzer eines Computers, idealisierte Experimente mit dem Meeresspiegel durchzuführen und etwas über seine Komplexität zu erfahren. Die interaktive Plattform namens Virtual Earth System Laboratory (VESL) wurde von Wissenschaftlern am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien) entwickelt und gibt der Öffentlichkeit einen Einblick darin, wie die NASA wichtige erdbezogene Prozesse modelliert.

Die Plattform wird sich außerdem als praktische Möglichkeit zur Erstellung visueller Datenrepräsentationen für Wissenschaftler nützlich erweisen. Es gibt zwar viele Interfacehilfsmittel, um die Effekte des Meeresspiegels zu erforschen, aber das VESL sticht heraus aufgrund seiner starken Berücksichtigung der irdischen Kryosphäre, die wichtige Beiträge zum Anstieg des Meeresspiegels liefert: schmelzende Eiskappen, Eisschilde und Gletscher.

Der Simulator ist nicht nur eine vereinfachte Version eines Modells oder eine Auswahl bereits existierender Ergebnisse. Er ist der direkte Zugang zu dem komplexen, Zahlen verarbeitenden Modell selbst, auch wenn die Anzahl der Szenarien und der veränderbaren Faktoren begrenzt ist.

"Es ist die echte Software, die live genutzt wird, ohne vorverarbeitet zu werden", sagte Eric Larour vom JPL, der die Entwicklung des VESL leitete. "Man hat Zugriff auf ein Segment eines Eisschildmodells oder Meeresspiegelmodells, das mit NASA-Software arbeitet." Trotz dieser Fähigkeiten wird das VESL die Computer nicht überfordern. "Ein Schlüssel zum Funktionieren des Interfacehilfsmittels ist Cloud Computing", sagte Larour. "Statt den eigenen Computer stark zu beanspruchen, kann man auf eine Cloud des JPL zugreifen, um umfangreiche Simulationen durchzuführen."

Die VESL-Plattform erlaubt dem Nutzer, in jedem Modellszenario ein oder zwei Parameter zu steuern. In einer Version des Modells, das für die Darstellung des Columbia-Gletschers konfiguriert ist, ermöglicht ein Regler dem Nutzer zum Beispiel, die Menge des fallenden Schnees zu verändern und anzuschauen, wie sich die Veränderungen auf das Verhalten des Gletschers in den nachfolgenden Jahren auswirken. In einer Simulation des Meeresspiegels steuert ein Regler die Rate, mit der die Eisschilde auf Antarktika und Grönland schmelzen.

"Man kann verschiedene Aspekte des Modells erkunden, die vielleicht sogar die Wissenschaftler nicht angeschaut haben", sagte Larour.

Die Seite wird regelmäßig aktualisiert, um die neuesten von Experten geprüften Forschungsergebnisse einzubeziehen. Wissenschaftler werden das grafische Interface schließlich nutzen können, um neue Datensätze oder Modellergebnisse anzuzeigen und zu präsentieren. Laien können mit öffentlich zugänglichen Open-Source-Modellen veröffentlichte Forschungsergebnisse für sich selbst nachbilden.

"Während wir Fortschritte machen, kann die Öffentlichkeit die von uns durchgeführte Forschung nochmals laufen lassen", sagte Larour. "Wenn irgendjemand besorgt ist oder Probleme mit unserer Simulation hat, hat er die Möglichkeit, unsere Ergebnisse zu wiederholen. Wir würden Feedback und Rückmeldungen begrüßen, um unsere Forschung zu verbessern."

Das VESL wurde über einen Zeitraum von fünf Jahren von Mitgliedern des Ice Sheet System Model Development Team am JPL und der University of California in Irvine (UCI) entwickelt. Auch mehrere Studenten wirkten daran mit, darunter Dan Cheng von der UCI und Gilberto Perez von der California State Polytechnic University in Pomona und der UCI.

Die Website, die den Simulator bereitstellt, wird auch einen Bereich für Öffentlichkeitsarbeit umfassen, der von Daria Halkides entwickelt wird. Halkides ist mit dem JPL verbunden und bei Earth & Space Research in Seattle für Öffentlichkeitsarbeit zuständig.

"Das VESL war ursprünglich für Wissenschaftler gedacht", sagte Larour. "Dann erkannten wir, dass es auch ein ausgezeichnetes Hilfsmittel für Öffentlichkeitsarbeit sein könnte. Diese Simulationen sind so leicht durchzuführen und visuell so beeindruckend, dass jede Person sie laufen lassen kann und wahrscheinlich verstehen wird, was dort passiert."

Quelle

(THK)

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