AI revolucionizē laika prognozes: precīzākas prognozes ekstremāliem laikapstākļiem!

AI revolucionizē laika prognozes: precīzākas prognozes ekstremāliem laikapstākļiem!

Ziema Vācijā šogad parāda savu kaprīzo pusi: sniegs, ledus, lietus un saule mijas strauji pēc kārtas. Šādi mainīgi apstākļi bieži izraisa laikapstākļu lietotņu un to prognožu kritiku. Bet Vācijas laika dienesta prognožu un konsultāciju centra vadītājs Francs Molē uzsver, ka prognožu precizitāte ir diezgan augsta. Pamats tam ir liela datu apjoma analīze no zibens datiem, satelītiem un nokrišņu radariem. Atmosfēra tiek skenēta trīs dimensijās ar iespaidīgu ātrumu ik pēc piecām minūtēm, ļaujot veikt precīzas īstermiņa prognozes.

Nowcasting tehnoloģija ļauj reāllaikā uzraudzīt pērkona negaisus, kā to var redzēt Vācijas meteoroloģiskā dienesta brīdinājuma laika lietotnē. Prognoze joprojām ir īpaši sarežģīta attiecībā uz neliela mēroga vai īslaicīgām parādībām, piemēram, melno ledu vai spontāniem pērkona negaisiem. Šeit ir pieprasīti augstas izšķirtspējas modeļi, taču tie bieži neizdodas pieejamās skaitļošanas jaudas dēļ. Faktiski arvien skaidrāks kļūst ekstrēmu notikumu pieaugums klimata pārmaiņu dēļ, kas nozīmē, ka Vācijā temperatūras rekords nākotnē varētu sasniegt pat 45 grādus.

Mākslīgais intelekts laikapstākļu sistēmā

Viena cerība uzlabot laika prognozes ir mākslīgais intelekts (AI). Tas var darboties ar ātrumu, kas ir 10 000 reižu lielāks nekā parastie ciparu modeļi. Tomēr tam nav nepieciešams fizisks procesu attēls. Vēlamajai uz fiziku balstītu modeļu un AI kombinācijai vajadzētu ievērojami uzlabot prognozes. Ievērojams progress ir jaunais AI laikapstākļu modelis no Eiropas Vidēja diapazona laika prognožu centra (ECMWF), kas pārsniedz iepriekšējās prognozes. Laikapstākļu dienesti visā pasaulē var izmantot šo metodi, lai precīzāk prognozētu galējības, piemēram, stipru lietu vai viesuļvētras.

AI modelis, kas pazīstams kā AIFS (mākslīgā intelekta prognozēšanas sistēma), nodrošina rezultātus, kas ir vidēji par 20 procentiem precīzāki. Dažos gadījumos uzlabojumi var sasniegt pat 40 procentus. Interesanti, ka modelis samazina enerģijas patēriņu 1000 reižu un aprēķina prognozes desmit reizes ātrāk. Nākotnē laikapstākļu dienesti savām prognozēm un brīdinājumiem varēs izmantot jaunus datus, kas būtiski iegūs plašāku sabiedrību.

Ieskats klimata pētniecības nākotnē

Tādas tehnoloģijas kā Google DeepMind un OpenAI izstrādā jaunākos AI modeļus, kas precīzāk paredz ekstrēmus laikapstākļus un nosaka CO₂ modeļus. Šie modeļi nepārtraukti mācās no jaunām datu kopām un var noteikt negaidītu CO₂ emisiju pieaugumu. Eiropas agrīnās brīdināšanas sistēma jau ir pierādījusi panākumus laikapstākļu katastrofu prognozēšanā ar vairāk nekā 90 procentu precizitāti. Ir skaidrs, ka mākslīgajam intelektam ir potenciāls fundamentāli mainīt klimata izpēti.

Tomēr, lai pilnībā izmantotu šo jauno tehnoloģiju potenciālu, ir jārisina daži ētikas jautājumi. Piekļuve klimata datiem un AI modeļu kontrole ir jāpadara pārredzama, lai izvairītos no nevienlīdzības klimata izpētē. Skaidru noteikumu izstrāde mākslīgā intelekta izmantošanai klimata izpētē tiek uzskatīta par steidzamu, jo īpaši tāpēc, ka šie modeļi varētu ietekmēt arī politiskos lēmumus.

Progress laikapstākļu prognozēšanā un klimata izpētē šķiet daudzsološs, taču izaicinājums ir izmantot šīs tehnoloģijas ar nepieciešamo atbildības sajūtu un iekļaut visas sociālās grupas. Īpaša uzmanība jāpievērš arī lēmumu izsekojamībai un datu izkropļojumiem, lai nodrošinātu godīgu un precīzu piemērošanu.