ワイオミング大学のマッコイがDOE補助金100万ドルで地球システムモデルプロジェクトを主導

May 13, 2024

2023 年 8 月 28 日

2023 年 8 月 28 日 — インフラストラクチャ、エネルギー、農業にわたる意思決定を行うには、地球環境の理解と予測が不可欠です。 地球環境を理解して予測するには、地球規模のモデルが必要です。

この問題にもっとうまく取り組むために、ワイオミング大学の大気科学助教授ダニエル・マッコイ氏は、今後数十年で地球がどのようになるかを予測する方法の基礎として地球システムモデル（ESM）に注目している。

マッコイは、「PROCEED (ESM 評価および摂動物理アンサンブル回帰最適化センター) での次世代エネルギー エクサスケール地球システム モデル (E3SM) のフレームワークの作成」というタイトルのプロジェクトに対して、2 年間で 998,587 ドル相当の米国エネルギー省 (DOE) 助成金を受け取りました。発達）。" この補助金は 9 月 1 日に開始され、2025 年 8 月 31 日に終了します。

彼のプロジェクトは、7月26日の発表でDOEから総額3,300万ドルの資金提供を受けた14件のクリーンエネルギー研究プロジェクトのうちの1つである。 この資金は、DOEの競争研究促進のための確立されたプログラム（EPSCoR）プログラムを通じて提供され、連邦研究開発資金の地理的配分を改善し、国の十分なサービスが受けられていない地域での研究能力を強化することを目的としています。 資金提供されたプロジェクトは、送電網の統合、再生可能な太陽光および風力エネルギー、先進的な製造など、幅広いトピックをカバーする予定です。

「国立科学財団が資金提供した右のスーパーコンピューターNCAR-ワイオミング スーパーコンピューティング センターワイオミング州が多額の投資を行ったおかげで、この種の計算作業が可能になっています」とマッコイ氏は言う。 「この取り組みの主な要素の 1 つは、人工知能と機械学習技術を使用して、新しい ESM の開発方法をより効率的かつ信頼性の高いものにすることです。 ワイオミング大学では、PROCEED に参加している科学者は大気科学部とコンピューティング学部から選ばれています。」

マッコイ氏は、ESM は方程式を解いて、世界中のグリッド ボックス内の風、雨、雲、気温などの量を予測していると説明します。 ESM は、地球システムの変動性と変化についての実用的な予測を提供することを目的として、DOE を含む多数の国内外の研究所によって作成されてきました。 さらに、科学者たちは、信頼性の高い将来予測を提供できるかどうかを確認するために、ESM の予測内容と地表、航空機、衛星から見えるものを比較することで、常に ESM の開発、改善、挑戦を行っていると同氏は述べています。

「ESMの仕事は大変です。 彼らは、幅1,000マイルの嵐がどのように私たちに雨を降らせたり、風を吹き込んだりするかを計算できる必要があります。 同時に、雲の中の1ミリメートル未満のサイズの水滴は、小さな塵や砂の上に形成されます」とマッコイ氏は言います。 「雲の中で水滴がどのように形成されるかは、これらの嵐の発達の仕方に影響を与えます。 ESM は両方の問題に同時に取り組む必要があります。」

マッコイ氏はこのプロジェクトの主任研究者（PI）であり、ハワイ大学マノア校の大気科学准教授で学部長のジェニファー・グリスウォルド氏と協力する予定だ。 カリフォルニア大学コンピューティングスクールのディレクターであるガブリエル・アレン氏と、カリフォルニア大学大気科学助教授のダナ・コールトン氏が、この助成金の共同研究代表者を務める予定です。

このグループは、パシフィック・ノースウェスト国立研究所とローレンス・リバモア国立研究所の科学者と協力する予定だ。 さらに、この助成金には英国気象局、カリフォルニア大学サンディエゴ校スクリップス海洋研究所、NASAゴダード宇宙研究所、デルフト工科大学の科学者を含む外部諮問委員会が設置される予定だ。

PROCEEDは、ESM内の塵や雲の飛沫のスケールのプロセスを表現する方法を改善し、それらが地球にどのように影響を与えるかをより深く理解するための新しいアプローチを開発すると彼は言います。

ジェニファー・グランホルム・エネルギー長官は、「アメリカの次の大きなエネルギーの躍進は、全米のどこからでも起こる可能性がある。だからこそ、連邦政府の研究開発への投資は、国のあらゆる地域に届き、その恩恵を受ける必要がある」と述べている。 「今日発表する資金提供はイノベーションを促進し、全国にエネルギー関連の雇用を生み出すでしょう。」