Sztuczna inteligencja rewolucjonizuje prognozy pogody: dokładniejsze prognozy na ekstremalne warunki pogodowe!

Sztuczna inteligencja rewolucjonizuje prognozy pogody: dokładniejsze prognozy na ekstremalne warunki pogodowe!

Zima w Niemczech pokazuje w tym roku swoją kapryśną stronę: śnieg, lód, deszcz i słońce występują na przemian w krótkich odstępach czasu. Tak zmienne warunki często prowadzą do krytyki aplikacji pogodowych i ich prognoz. Jednak szef centrum prognostycznego i doradczego Niemieckiej Służby Meteorologicznej Franz Molé podkreśla, że ​​dokładność prognoz jest dość wysoka. Podstawą tego jest analiza dużych ilości danych pochodzących z danych o wyładowaniach atmosferycznych, satelitów i radarów opadów. Atmosfera jest skanowana w trzech wymiarach z imponującą szybkością co pięć minut, co umożliwia precyzyjne prognozy krótkoterminowe.

Technologia nowcastingu umożliwia monitorowanie burz w czasie rzeczywistym, co można zobaczyć w ostrzegawczej aplikacji pogodowej Niemieckiej Służby Meteorologicznej. Prognozy pozostają szczególnie trudne w przypadku zjawisk o małej skali lub krótkotrwałych, takich jak gołoledź lub spontaniczne burze. Modele o wysokiej rozdzielczości są tutaj poszukiwane, ale często zawodzą ze względu na dostępną moc obliczeniową. W rzeczywistości wzrost liczby ekstremalnych zjawisk spowodowanych zmianami klimatycznymi staje się coraz bardziej wyraźny, co oznacza, że ​​rekordowe temperatury w Niemczech mogą w przyszłości osiągnąć nawet 45 stopni.

Sztuczna inteligencja w systemie pogodowym

Jedną z nadziei na poprawę prognoz pogody jest sztuczna inteligencja (AI). Może działać z prędkością 10 000 razy większą niż konwencjonalne modele numeryczne. Nie wymaga jednak fizycznego obrazu procesów. Pożądana kombinacja modeli opartych na fizyce i sztucznej inteligencji powinna znacząco poprawić przewidywania. Godnym uwagi postępem jest nowy model pogody oparty na sztucznej inteligencji z Europejskiego Centrum Prognoz Średnioterminowych (ECMWF), który przekracza poprzednie prognozy. Służby pogodowe na całym świecie mogą używać tej metody do dokładniejszego przewidywania ekstremalnych zjawisk, takich jak ulewne deszcze czy huragany.

Model sztucznej inteligencji, znany jako AIFS (Artificial Intelligence Forecasting System), dostarcza wyniki średnio o 20 procent dokładniejsze. W niektórych scenariuszach poprawa może wynieść nawet do 40 procent. Co ciekawe, model zmniejsza zużycie energii 1000 razy i dziesięciokrotnie szybciej oblicza prognozy. W przyszłości służby pogodowe będą mogły wykorzystywać nowe dane do swoich prognoz i ostrzeżeń, co przyniesie znaczne korzyści ogółowi społeczeństwa.

Spojrzenie w przyszłość badań klimatycznych

Technologie takie jak Google DeepMind i OpenAI opracowują najnowsze modele sztucznej inteligencji, które dokładniej przewidują ekstremalne zdarzenia pogodowe i wykrywają wzorce CO₂. Modele te stale uczą się na podstawie nowych zbiorów danych i mogą identyfikować nieoczekiwany wzrost emisji CO₂. Europejski system wczesnego ostrzegania wykazał już skuteczność w przewidywaniu katastrof pogodowych z ponad 90-procentową dokładnością. Oczywiste jest, że sztuczna inteligencja ma potencjał, aby zasadniczo zrewolucjonizować badania nad klimatem.

Aby jednak w pełni wykorzystać potencjał tych nowych technologii, należy rozwiązać pewne kwestie etyczne. Dostęp do danych klimatycznych i kontrola nad modelami sztucznej inteligencji muszą być przejrzyste, aby uniknąć nierówności w badaniach klimatycznych. Opracowanie jasnych zasad wykorzystania sztucznej inteligencji w badaniach klimatycznych wydaje się pilne, zwłaszcza że modele te mogłyby również wpływać na decyzje polityczne.

Postęp w prognozowaniu pogody i badaniach klimatycznych wydaje się obiecujący, jednak wyzwaniem jest korzystanie z tych technologii z niezbędnym poczuciem odpowiedzialności i włączaniem wszystkich grup społecznych. Szczególną uwagę należy zwrócić także na identyfikowalność decyzji i zniekształcenia danych, aby zapewnić uczciwe i dokładne stosowanie.