Aggiornamento MaCOM 2.0 migliora le previsioni marine e potenzia la prevenzione dei disastri

La Cina ha lanciato una versione aggiornata del suo modello di previsione numerica marina, denominato MaCOM 2.0, caratterizzato da una maggiore risoluzione di previsione, un più ampio spettro di scenari applicativi e una maggiore autonomia tecnologica.

Il nuovo modello è stato presentato domenica 1 novembre in occasione dell'undicesimo Forum Globale sulla Cultura di Mazu, tenutosi a Putian, nella provincia del Fujian. Sviluppato dal National Marine Environmental Forecasting Center, che fa capo al Ministero delle Risorse Naturali, il MaCOM 2.0 è concepito per supportare l'esplorazione delle profondità oceaniche e delle regioni polari, oltre a contribuire alla sicurezza marittima.

L'aggiornamento introduce notevoli perfezionamenti nella simulazione numerica globale a risoluzione variabile, un quadro di dinamica fisica rinnovato, un ampliamento degli ambiti di applicazione, che ora includono il ghiaccio marino e l'ecologia marina, e una maggiore capacità di calcolo parallelo su larga scala.

Il nome del modello trae ispirazione da Mazu, una divinità cinese venerata come protettrice di chi naviga in mare. La cultura legata a Mazu costituisce una componente significativa del patrimonio marittimo cinese e rappresenta un simbolo emblematico della sua civiltà legata al mare.

I modelli numerici marini forniscono un supporto essenziale per lo sviluppo delle attività oceaniche, la conservazione ecologica, la ricerca scientifica e la previsione, rivestendo un'importanza strategica paragonabile a quella dei chip informatici. Tuttavia, in Cina, le attività di previsione marina e di prevenzione dei disastri si sono a lungo basate in larga misura su modelli sviluppati negli Stati Uniti e nell'Unione Europea. La carenza di modelli fondamentali sviluppati autonomamente è diventata un ostacolo significativo al potenziamento delle capacità di previsione oceanica del Paese.

Zhang Yu, ricercatore associato presso il National Marine Environmental Forecasting Center, ha affermato che, per colmare tale lacuna, dal 2018 il Ministero ha intensificato gli sforzi per sviluppare la serie MaCOM. Due modelli sono stati introdotti nel 2021 e nel 2023 e da allora sono stati messi in servizio.

"Rispetto a modelli internazionali analoghi, MaCOM è caratterizzato da un'architettura di dinamica fisica avanzata ed è il primo modello di previsione marina al mondo a supportare il calcolo accelerato tramite GPU", ha spiegato Zhang.

Dal 2024, anno in cui è stato reso open source, MaCOM è stato adottato dagli enti di previsione marina nelle regioni costiere cinesi. Il sistema ha inoltre favorito il trasferimento tecnologico e la formazione tecnica di dipartimenti meteorologici in diversi Paesi, tra cui Indonesia e Bangladesh.

Sviluppato sulla base dei due predecessori, MaCOM 2.0 è concepito per rispondere a priorità strategiche quali il rafforzamento delle capacità marittime della Cina, la salvaguardia delle rotte marittime e la prevenzione di disastri in mare. Il sistema potenziato mira a portare le capacità di previsione numerica marina del Paese oltre il semplice sviluppo e controllo autonomi, verso un supporto strategico più solido, una maggiore precisione e la possibilità di un impiego mobile.

Una caratteristica fondamentale è il modello di correnti oceaniche a risoluzione variabile, progettato per fornire informazioni ambientali ad alta risoluzione e supporto alla sicurezza in prossimità di isole, scogliere e principali vie di navigazione di importanza strategica. Il sistema offre inoltre previsioni oceaniche globali più precise e a risoluzione più elevata, per soddisfare la crescente domanda di migliori capacità previsionali a livello mondiale.

Inoltre, la tecnologia leggera basata su GPU consente lo sviluppo di un sistema mobile globale di previsione oceanica, permettendo alle navi oceaniche di effettuare previsioni localizzate a bordo.

I test e le valutazioni hanno dimostrato miglioramenti significativi nella capacità del modello di rilevare processi oceanici su piccola e meso scala. Le sue previsioni relative alla temperatura del mare, alla salinità e alla velocità delle correnti hanno raggiunto il livello dei più avanzati modelli internazionali.

Le sue previsioni sull'altezza significativa dell'onda presentano un livello di accuratezza paragonabile a quello dei modelli oceanografici globali gestiti dal Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine (ECMWF) e dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) degli Stati Uniti.

Sfruttando la struttura leggera e il basso consumo energetico di MaCOM, la nave rompighiaccio cinese per la ricerca polare "Xuelong 2" ha sperimentato un sistema globale di previsione delle correnti oceaniche e del moto ondoso basato su tale modello. Il sistema è in grado di fornire previsioni ad alta risoluzione durante la navigazione, adattate agli obiettivi specifici delle spedizioni scientifiche nell'Artico e nell'Antartico.

Il centro di previsione ha reso noto che, nel corso del 15° Piano Quinquennale (2026-2030), esplorerà l'integrazione di MaCOM con l'intelligenza artificiale. Tra le priorità figurano l'ampliamento dell'impianto fisico del modello e dei suoi scenari applicativi, il potenziamento delle procedure di verifica e valutazione, nonché il miglioramento dell'assimilazione e dell'analisi dei dati provenienti dai satelliti cinesi per il monitoraggio degli oceani. Tali iniziative mirano a stabilire una capacità operativa completa e pienamente autonoma nel campo delle previsioni oceanografiche.