Tekoäly mullistaa sääennusteet: Tarkempia sääennusteita äärimmäisille sääolosuhteille!

Tekoäly mullistaa sääennusteet: Tarkempia sääennusteita äärimmäisille sääolosuhteille!

Saksan talvi näyttää tänä vuonna omituisen puolensa: lumi, jää, sade ja auringonpaiste vuorottelevat nopeasti peräkkäin. Tällaiset vaihtelevat olosuhteet aiheuttavat usein kritiikkiä sääsovelluksia ja niiden ennusteita kohtaan. Mutta Saksan sääpalvelun ennuste- ja neuvontakeskuksen päällikkö Franz Molé korostaa, että ennusteiden tarkkuus on melko korkea. Tämän perustana on suurten tietomäärien analysointi salamatiedoista, satelliiteista ja sadetutkista. Ilmakehä skannataan kolmessa ulottuvuudessa vaikuttavalla nopeudella viiden minuutin välein, mikä mahdollistaa tarkat lyhyen aikavälin ennusteet.

Nowcasting-teknologia mahdollistaa ukkosmyrskyjen tarkkailun reaaliajassa, kuten Saksan sääpalvelun varoitussääsovelluksesta voi nähdä. Ennuste on edelleen haastava pienimuotoisille tai lyhytkestoisille ilmiöille, kuten mustalle jäälle tai spontaaneille ukkosmyrskyille. Korkearesoluutioisille malleille on täällä kysyntää, mutta ne epäonnistuvat usein käytettävissä olevan laskentakapasiteetin vuoksi. Itse asiassa ilmastonmuutoksen aiheuttama äärimmäisten tapahtumien lisääntyminen on yhä selvempää, mikä tarkoittaa, että Saksan ennätyslämpötilat voivat nousta tulevaisuudessa jopa 45 asteeseen.

Keinotekoinen äly sääjärjestelmässä

Yksi toivo sääennusteiden parantamisesta on tekoäly (AI). Tämä voi toimia nopeudella, joka on 10 000 kertaa nopeampi kuin perinteiset numeeriset mallit. Se ei kuitenkaan vaadi fyysistä kuvaa prosesseista. Halutun fysiikkapohjaisten mallien ja tekoälyn yhdistelmän pitäisi parantaa ennusteita merkittävästi. Merkittävä edistysaskel on European Center for Medium-Range Weather Forecasts -keskuksen (ECMWF) uusi tekoälyn säämalli, joka ylittää aiemmat ennusteet. Sääpalvelut ympäri maailmaa voivat käyttää tätä menetelmää äärimmäisyyksien, kuten rankkasateiden tai hurrikaanien, tarkemmin ennustamiseen.

Tekoälymalli, joka tunnetaan nimellä AIFS (Artificial Intelligence Forecasting System), tuottaa tuloksia, jotka ovat keskimäärin jopa 20 prosenttia tarkempia. Tietyissä skenaarioissa parannus voi olla jopa 40 prosenttia. Mielenkiintoista on, että malli vähentää energiankulutusta 1000 kertaa ja laskee ennusteet kymmenen kertaa nopeammin. Jatkossa sääpalvelut voivat käyttää uutta tietoa ennusteisiinsa ja varoituksiinsa, mikä hyödyttää merkittävästi suurta yleisöä.

Katsaus ilmastotutkimuksen tulevaisuuteen

Tekniikat, kuten Google DeepMind ja OpenAI, kehittävät uusimpia tekoälymalleja, jotka ennustavat äärimmäisiä sääilmiöitä tarkemmin ja havaitsevat CO₂-kuvioita. Nämä mallit oppivat jatkuvasti uusista tietosarjoista ja voivat tunnistaa odottamattomia CO₂-päästöjen kasvua. Eurooppalainen ennakkovaroitusjärjestelmä on jo osoittanut menestystä sääkatastrofien ennustamisessa yli 90 prosentin tarkkuudella. On selvää, että tekoälyllä on potentiaalia mullistaa ilmastotutkimuksen perusteellisesti.

Näiden uusien teknologioiden täyden potentiaalin hyödyntämiseksi on kuitenkin käsiteltävä joitain eettisiä kysymyksiä. Ilmastotietojen saatavuus ja tekoälymallien hallinta on tehtävä läpinäkyviksi, jotta vältetään ilmastotutkimuksen eriarvoisuus. Selkeiden sääntöjen kehittäminen tekoälyn käyttöön ilmastotutkimuksessa nähdään kiireellisenä, varsinkin kun nämä mallit voivat vaikuttaa myös poliittisiin päätöksiin.

Sään ennustamisen ja ilmastotutkimuksen edistyminen näyttää lupaavalta, mutta haasteena on käyttää näitä teknologioita tarvittavalla vastuuntunnolla ja ottaa mukaan kaikki yhteiskuntaryhmät. Erityistä huomiota on kiinnitettävä myös päätösten jäljitettävyyteen ja tietojen vääristymiseen oikeudenmukaisen ja täsmällisen soveltamisen varmistamiseksi.