Η τεχνητή νοημοσύνη φέρνει επανάσταση στις προγνώσεις καιρού: Πιο ακριβείς προβλέψεις για ακραία καιρικά φαινόμενα!

Η τεχνητή νοημοσύνη φέρνει επανάσταση στις προγνώσεις καιρού: Πιο ακριβείς προβλέψεις για ακραία καιρικά φαινόμενα!

Ο χειμώνας στη Γερμανία δείχνει φέτος την ιδιότροπη πλευρά του: χιόνι, πάγος, βροχή και ηλιοφάνεια εναλλάσσονται διαδοχικά. Τέτοιες μεταβλητές συνθήκες συχνά οδηγούν σε κριτική των εφαρμογών καιρού και των προβλέψεών τους. Όμως ο επικεφαλής του κέντρου προβλέψεων και συμβουλευτικών υπηρεσιών της γερμανικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας, Φραντς Μολέ, τονίζει ότι το ποσοστό ακρίβειας των προβλέψεων είναι αρκετά υψηλό. Η βάση για αυτό είναι η ανάλυση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων από δεδομένα κεραυνών, δορυφόρους και ραντάρ βροχοπτώσεων. Η ατμόσφαιρα σαρώνεται σε τρεις διαστάσεις με εντυπωσιακό ρυθμό κάθε πέντε λεπτά, επιτρέποντας ακριβείς βραχυπρόθεσμες προβλέψεις.

Η τεχνολογία nowcasting καθιστά δυνατή την παρακολούθηση των καταιγίδων σε πραγματικό χρόνο, όπως φαίνεται στην προειδοποιητική εφαρμογή καιρού της Γερμανικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας. Η πρόβλεψη παραμένει ιδιαίτερα προκλητική για φαινόμενα μικρής κλίμακας ή μικρής διάρκειας, όπως μαύρος πάγος ή αυθόρμητες καταιγίδες. Τα μοντέλα υψηλής ανάλυσης έχουν ζήτηση εδώ, αλλά συχνά αποτυγχάνουν λόγω της διαθέσιμης υπολογιστικής ικανότητας. Στην πραγματικότητα, η αύξηση των ακραίων φαινομένων λόγω της κλιματικής αλλαγής γίνεται όλο και πιο σαφής, πράγμα που σημαίνει ότι οι θερμοκρασίες ρεκόρ στη Γερμανία θα μπορούσαν να φτάσουν έως και τους 45 βαθμούς στο μέλλον.

Τεχνητή νοημοσύνη στο μετεωρολογικό σύστημα

Μια ελπίδα για τη βελτίωση των καιρικών προγνώσεων είναι η τεχνητή νοημοσύνη (AI). Αυτό μπορεί να λειτουργήσει με ταχύτητα που είναι 10.000 φορές μεγαλύτερη από τα συμβατικά αριθμητικά μοντέλα. Ωστόσο, δεν απαιτεί φυσική εικόνα των διεργασιών. Ο επιθυμητός συνδυασμός μοντέλων που βασίζονται στη φυσική και τεχνητής νοημοσύνης θα βελτιώσει σημαντικά τις προβλέψεις. Μια αξιοσημείωτη πρόοδος είναι το νέο μοντέλο καιρού τεχνητής νοημοσύνης από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων Καιρού (ECMWF), το οποίο υπερβαίνει τις προηγούμενες προβλέψεις. Οι μετεωρολογικές υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτήν τη μέθοδο για να προβλέψουν με μεγαλύτερη ακρίβεια ακραίες καταστάσεις, όπως ισχυρή βροχή ή τυφώνες.

Το μοντέλο AI, γνωστό ως AIFS (Artificial Intelligence Forecasting System), παρέχει αποτελέσματα που είναι έως και 20 τοις εκατό πιο ακριβή κατά μέσο όρο. Σε ορισμένα σενάρια, η βελτίωση μπορεί να φτάσει ακόμη και το 40 τοις εκατό. Είναι ενδιαφέρον ότι το μοντέλο μειώνει την κατανάλωση ενέργειας κατά 1.000 φορές και υπολογίζει τις προβλέψεις δέκα φορές πιο γρήγορα. Στο μέλλον, οι μετεωρολογικές υπηρεσίες θα μπορούν να χρησιμοποιούν νέα δεδομένα για τις προβλέψεις και τις προειδοποιήσεις τους, κάτι που θα ωφελήσει σημαντικά το ευρύ κοινό.

Μια ματιά στο μέλλον της κλιματικής έρευνας

Τεχνολογίες όπως το Google DeepMind και το OpenAI αναπτύσσουν τα πιο πρόσφατα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης που προβλέπουν ακραία καιρικά φαινόμενα με μεγαλύτερη ακρίβεια και ανιχνεύουν μοτίβα CO₂. Αυτά τα μοντέλα μαθαίνουν συνεχώς από νέα σύνολα δεδομένων και μπορούν να εντοπίσουν απροσδόκητες αυξήσεις στις εκπομπές CO₂. Ένα ευρωπαϊκό σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης έχει ήδη επιδείξει επιτυχία στην πρόβλεψη καιρικών καταστροφών με ακρίβεια άνω του 90%. Είναι σαφές ότι η τεχνητή νοημοσύνη έχει τη δυνατότητα να φέρει θεμελιώδη επανάσταση στην έρευνα για το κλίμα.

Ωστόσο, για να αξιοποιηθούν πλήρως οι δυνατότητες αυτών των νέων τεχνολογιών, πρέπει να αντιμετωπιστούν ορισμένα ηθικά ζητήματα. Η πρόσβαση στα κλιματικά δεδομένα και ο έλεγχος των μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης πρέπει να καταστούν διαφανείς για να αποφευχθούν οι ανισότητες στην έρευνα για το κλίμα. Η ανάπτυξη σαφών κανόνων για τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης στην έρευνα για το κλίμα θεωρείται επείγουσα, ειδικά επειδή αυτά τα μοντέλα θα μπορούσαν επίσης να επηρεάσουν πολιτικές αποφάσεις.

Η πρόοδος στην πρόγνωση του καιρού και στην έρευνα για το κλίμα φαίνεται πολλά υποσχόμενη, αλλά η πρόκληση είναι να χρησιμοποιηθούν αυτές οι τεχνολογίες με το απαραίτητο αίσθημα ευθύνης και να συμπεριληφθούν όλες οι κοινωνικές ομάδες. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει επίσης να δοθεί στην ιχνηλασιμότητα των αποφάσεων και των στρεβλώσεων δεδομένων για να διασφαλιστεί η δίκαιη και ακριβής εφαρμογή.