Καλύτερη πρόβλεψη ακραίων καιρικών φαινομένων υπόσχεται το MIT

Είμαστε πολύ καλύτεροι στο να ακολουθούμε τα πρότυπα του καιρού σήμερα απ’ ό,τι πριν από μερικές εκατοντάδες χρόνια, αλλά είμαστε ακόμα σχετικά άπειροι στην πρόβλεψη ακραίων καιρικών φαινομένων. Οι σημερινές προβλέψεις ακραίων καιρικών φαινομένων για συγκεκριμένες κοινότητες βασίζονται σε χονδροειδή κλιματικά μοντέλα, τα οποία είναι πολύ πιο ικανά να προβλέπουν κλιματικά φαινόμενα για τεράστιες εκτάσεις γης παρά για συγκεκριμένες πόλεις ή κωμοπόλεις. Για την ετοιμότητα για καταιγίδες ή άλλες μορφές προετοιμασίας για ακραία καιρικά φαινόμενα, αυτή η χαμηλής ανάλυσης προσέγγιση της μετεωρολογίας θα μπορούσε να έχει οδυνηρές συνέπειες για τις υποδομές ή τον πληθυσμό μιας κοινότητας. Οι ερευνητές του ΜΙΤ, πάντως, ισχυρίζονται ότι βρήκαν έναν τρόπο να κάνουν τις σύγχρονες προβλέψεις του καιρού πιο συγκεκριμένες και ακριβείς.

Αντί να προσπαθήσουν να βελτιώσουν τη σταθερότητα των υφιστάμενων κλιματικών μοντέλων, η ομάδα του ΜΙΤ δημιούργησε έναν μη παρεμβατικό αλγόριθμο μηχανικής μάθησης που προστίθεται από πάνω για να προσθέσει μεγαλύτερο βάθος. Ο αλγόριθμος ξεκινά λαμβάνοντας δεδομένα από παρελθοντικές καιρικές συνθήκες και γεγονότα: θερμοκρασίες, υγρασία, βροχοπτώσεις κ.ο.κ. Στη συνέχεια, συγκρίνει αυτά τα δεδομένα με τις προβλέψεις που έχουν γίνει από χονδροειδή κλιματικά μοντέλα για τις εν λόγω περιόδους. Ανάλογα με το πώς ταιριάζουν οι προβλέψεις και τα εκ των υστέρων αποτελέσματα του καιρού, ο αλγόριθμος δημιουργεί συσχετισμούς που του επιτρέπουν να ενισχύσει τις προβλέψεις που γίνονται από τα κλιματικά μοντέλα στο παρόν.

Σε ένα πείραμα, οι μηχανικοί διόρθωσαν και βελτίωσαν προσομοιώσεις από το Energy Exascale Earth System Model (E3SM) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ. Όπως και τα περισσότερα μοντέλα πρόβλεψης κλίματος μεγάλης κλίμακας, το E3SM μπορεί να προσομοιώσει καιρικά πρότυπα μόνο σε ανάλυση 100 έως 110 χιλιομέτρων. Αλλά με οκτώ χρόνια επιβεβαιωμένων κλιματικών δεδομένων από το παρελθόν, η ομάδα δίδαξε στον αλγόριθμό της νέες συσχετίσεις μεταξύ του E3SM και του πραγματικού καιρού. Όταν επανεκτέλεσαν το E3SM και επέβαλαν τον αλγόριθμό τους, τα βελτιωμένα αποτελέσματα ταίριαζαν πολύ περισσότερο με τα πραγματικά καιρικά φαινόμενα από ό,τι οι αρχικές προβλέψεις του E3SM.

Σε μια ανακοίνωση του MIT, η ομάδα διευκρίνισε ότι μια “διόρθωση” θα μπορούσε να μεταφράζεται σε μια διαφορά 12°C μεταξύ της αρχικής εξόδου ενός κλιματικού μοντέλου και των βελτιωμένων αποτελεσμάτων του αλγορίθμου τους. Ωστόσο, για τους ανθρώπους, οι 12 βαθμοί είναι μια αρκετά σημαντική διαφορά. Αυτό το περιθώριο σφάλματος επηρεάζει επίσης σημαντικά τα έντονα καιρικά φαινόμενα, όπως χιονοθύελλες, ανεμοστρόβιλους, τροπικούς κυκλώνες, καύσωνες και εποχές πυρκαγιών – γεγονότα που μπορούν να καταστρέψουν ολόκληρες κοινότητες ή οικοσυστήματα. Καθώς το ευρύτερο φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής επιδεινώνει αυτά τα γεγονότα ή τα καιρικά πρότυπα, η ακρίβεια θα είναι ζωτικής σημασίας για την προετοιμασία για ό,τι πρόκειται να συμβεί.

[MIT]