La rama de computación científica, modelado y simulación comprende la creación y el uso de algoritmos y modelos matemáticos computacionales que facilitan el estudio de fenómenos en diferentes áreas de la ciencia y la ingeniería, como una alternativa al análisis por experimentación directa. Los proyectos que se desarrollan involucran el estudio de sistemas de gran escala o complejidad, donde se necesita de alta capacidad de cómputo para ejecutar cálculos y simulaciones realistas. En el CNCA, se trabaja junto a profesionales en meteorología, química, física, ciencias ambientales, entre otros, que buscan apoyarse en dichas herramientas computacionales para la resolución de sus problemas científicos. Esta rama también cuenta con la Red de Investigación en Computación Científica (RICC), una red de colaboradores en el área de investigación cuyos trabajos están relacionados con la computación científica.
El clima y los factores que afectan su comportamiento son temas que han ido tomando cada vez más relevancia en la investigación, dada la contribución antropogénica al cambio climático y el calentamiento global. Las consecuencias de la contaminación atmosférica son diversas, incluso para las mismas actividades humanas. Tal es el caso analizado en el proyecto de Transporte de Contaminantes Atmosféricos en el Valle Central Occidental, con el cual se pretende observar la distribución de los contaminantes en la atmósfera y evaluar su impacto en estructuras metálicas fabricadas por el hombre. En este proyecto, el CNCA ha colaborado con expertos de diferentes áreas en el análisis y el cálculo a partir de datos de estaciones meteorológicas distribuidas en todo el Valle Central, para generar modelos predictivos de la corrosión de los metales en función de variables meteorológicas. También, se ha contribuido con el uso de programas complejos de predicción del clima como el Weather Research and Forecasting Model (WRF) para describir la distribución de estos contaminantes y el comportamiento de otras variables como los vientos, la temperatura, las precipitaciones y la humedad relativa. Esta investigación se ha caracterizado por requerir la utilización de módulos de computación científica y machine learning pertenecientes al lenguaje Python, además del trabajo con modelos climáticos implementados en C y Fortran cuya ejecución ha demandado el uso de computación de alto rendimiento.
Transporte de Contaminantes Atmosféricos en el Valle Central Occidental