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原文链接：https://blogs.nvidia.com/blog/uc-santa-cruz-maps-coastal-flooding/
原文作者：Zoe Kessler
在美国，沿海社区在30年内发生洪水的几率是26%。预计由于气候变化导致的海平面上升，这一比例还会增加，使得这些地区更容易受到影响。
加州大学圣克鲁兹分校气候韧性中心的主任兼教授Michael Beck，专注于模拟和绘制珊瑚礁和红树林在降低洪水风险方面的效益，这有助于指导适应和保护工作。
Beck和他的团队制作了由英伟达GPU加速的详细沿海洪水可视化效果图，以帮助政府机构、非政府组织和金融组织更好地理解洪水风险，并展示基于自然的解决方案如何减轻岸上损失。
Beck表示：“我们将可视化视为促进行动的根本。这些是围绕着人们的难题，有些修复起来成本高昂，因此你必须能够可视化解决方案，并确保它们有效。”
为了加速模拟过程，该中心利用了英伟达RTX GPU（通过NVIDIA学术赠款计划获得）上运行的NVIDIA CUDA-X软件，其中包括cuPy Numeric库和nvfortran编译器。
利用英伟达GPU加速洪水测绘
洪水建模始于一个问题，例如：“如果发生百年一遇的风暴，加利福尼亚州的圣克鲁兹会发生什么？”
为了回答这个问题，研究团队使用了SFINCS等模拟工具，并将结果输入到Unreal Engine 5渲染引擎中，以生成展示各种洪水情景的数据驱动视频。
Beck的团队将洪水风险模型和可视化的计算时间，从最初使用CPU工作负载需要大约六个小时，缩短到仅使用一块NVIDIA RTX 6000 Ada Generation GPU就需要大约40分钟。借助团队的四块GPU集群，他们现在可以同时运行四次模拟。
加州大学圣克鲁兹分校气候韧性中心的高级海岸模型师David Gutiérrez说：“我们将计算速度提高了3-4倍，有些工作负载甚至更快。”“这种速度提升使我们有能力提前运行敏感性分析，并确保我们没有做出任何假设或设置错误的参数。”
在每个站点上花费更少的时间进行建模和可视化，意味着研究人员可以为他们的项目设定更具雄心的全球目标。
数字洪水测绘走向全球
该团队目前的努力目标是在今年11月COP30气候变化大会之前，绘制出全球所有小型岛屿发展中国家——从汤加到特立尼达和多巴哥——的地图。
Beck说：“我们正在进行的这种高分辨率建模非常棘手。我们试图展示的不仅是天气和天气造成的问题，还要运行带有解决方案的场景。”
将资金投入到海洋生物保护中
激励珊瑚礁保护的一种方法是根据其作为自然基础设施的价值对其进行保险，这种基础设施能够在气候事件中充当防线。
在墨西哥的玛雅里维埃拉（坎昆以南）的中美洲珊瑚礁等地区，这已经成为现实。
通过与大自然保护协会的合作，Beck向包括沿海酒店业主、墨西哥政府和世界银行集团在内的利益相关方展示了珊瑚礁在飓风中的可视化效果。
这些团体最终投资了一项参数化保险单来保护珊瑚礁，该保单规定，如果风速超过100节，将触发赔付以修复受损的珊瑚礁。
Beck说：“为了激励行动，你必须更多地了解我们目前面临的、由于气候变化的发展和影响而日益危险的风暴事件，并能将其可视化。”
加勒比海和夏威夷的其他地区也开始采用类似的政策。
此类保险单有助于确保在风暴过后有资金用于修复珊瑚礁——保护沿海社区免受进一步的、更严重的洪水损害。
Beck说：“你有所有的珊瑚头，波浪会损坏它们，所以你需要将它们带到苗圃或将它们重新水泥固定到珊瑚礁上。”“此外，你还需要清除所有从陆地上随洪水冲出来的垃圾——从渔网到冰箱——那是我们生活中的漂浮物和杂物。”
这些研究人员目前正致力于通过一个名为CoSMoS ADAPT的项目，对加州沿海地区的洪水进行建模。
该项目的主要目标是加强美国地质调查局的沿海风暴建模系统（CoSMoS），这是第一个用于定量评估该州沿海适应方案（包括基于自然的解决方案）成本效益的工具包。
Beck说：“CoSMoS 预测了现在和未来的风险是什么。”“我们正在增加将风险降低的解决方案——从沙丘到海堤和我们的珊瑚礁——在各种层面上，这将需要加速和大量的计算。”
申请英伟达学术赠款
英伟达学术赠款计划现正征集研究提案，截止日期为12月31日星期三，旨在推进三个感兴趣领域的进展：生成式人工智能与模型开发、生成式人工智能对齐与推理，以及机器人技术与边缘AI。合格的申请者是认可学术机构的全职教职员工。
了解更多关于NVIDIA学术赠款计划的信息。上方的主要视频展示了用于评估美属维尔京群岛圣克罗伊镇Christiansted 2D波浪和洪水模型的数据层的可视化效果。
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