قال إريك هولثاوس، الذي درس الأعاصير لأكثر من عقدين: “كنت أبحث في الأعاصير وأتنبأ بها وأكتب عنها منذ زمن بعيد، حينما كنا نحاول رسم خرائط الطقس يدوياً”.
توقعات الذكاء الاصطناعي للطقس تتقدم
وقع إعصاري “هيلين” و”ميلتون” كأول إعصارين تم الاعتماد فيهما بشدة على التنبؤات التي أنشأها الذكاء الاصطناعي، وهو ما يعد نقطة تحول في هذا المجال.
في ظل التغيرات المناخية المتزايدة، أسفرت الأجواء الحارة عن تقلبات مناخية خطيرة، مما يجعل المزيد من الناس معرضين للخطر كل عام. ولذلك، فإن التنبؤات الأكثر دقة عن قوة الأعاصير تمكن المجتمعات من الاستعداد بشكل أفضل.
تحديثات منتظمة حول الأعاصير
خلال إعصاري “هيلين” و”ميلتون”، تم استخدام أداة ذكاء اصطناعي من تطوير باحثين في جامعة ويسكونسن، والتي تقوم بتحديث احتمالات تسارع قوة الإعصار كل ساعة. وفي مرحلة معينة، توقعت الأداة أنه من المحتمل أن يتحول “ميلتون” من تصنيف 1 إلى تصنيف 5 خلال 24 ساعة، وهو ما تحقق بالفعل.
ولم يشهد أي إعصار منذ 175 عاماً زيادة بقوة الأعاصير بهذه الطريقة كما حدث مع “ميلتون”.
تقدم تنبؤات الأعاصير
قبل خمس سنوات، كان من الصعب تحقيق هذا المستوى من الدقة باستخدام النماذج التقليدية. ومع مرور الوقت، أصبح التنبؤ بالطقس لمدة أربعة أيام بنفس دقة توقعات يوم واحد كانت في عام 1995. يعد الذكاء الاصطناعي قادراً على توسيع نطاق هذه التوقعات لتشمل فترات زمنية أطول وأماكن جغرافية أدق.
** من المتوقع أن تكلف آثار تغير المناخ تريليونات الدولارات سنوياً في غضون 25 عاماً **
تكاليف الكوارث الطبيعية
تكلفة الكوارث الطبيعية حالياً تصل إلى حوالي 5 أضعاف ما كانت عليه في الثمانينيات. التقلبات المناخية اليومية قد تمثل ما يصل إلى 3% – 6% من الناتج المحلي الإجمالي سنوياً. التكاليف الناتجة عن الفيضانات نتيجة الأمطار الغزيرة، مثل تلك الناتجة عن إعصار “هيلين”، تقدر حالياً بمعدل 1% من الناتج المحلي الإجمالي في الولايات المتحدة سنوياً.
مع مرور 25 عاماً، من المتوقع أن تصل تكلفة آثار تغير المناخ إلى تريليونات الدولارات سنوياً.
تكنولوجيا ذكاء اصطناعي متاحة
عند سؤالها عن التكاليف التشغيلية، قالت سارة غريفين، المتخصصة في الأعاصير بجامعة ويسكونسن: “لقد تفاجأت عندما عرفت أن نموذج التكثيف السريع يمكن تشغيله حتى على جهاز كمبيوتر محمول”.
** الذكاء الاصطناعي يغير عمل خبراء الأرصاد الجوية **
اقترح نموذج الحوسبة الأفضل من حيث التكلفة أنه كان يتطلب استثماراً يصل إلى 150 مليون دولار. بينما يمكن الآن تشغيل هذه النماذج في بضع دقائق على أجهزة بسيطة نسبيًا.
تستثمر إدارة الأرصاد الجوية الوطنية في تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات البيئية الكبيرة لتحسين دقة التنبؤات.
تطور نماذج الطقس
منذ ظهور نماذج الطقس الحاسوبية قبل حوالي 50 عاماً، كانت تعتمد على أجهزة الحاسوب العملاقة لتشغيل الحسابات الضرورية. وقد كان لدى الدول الغنية استثمارات ضخمة، بينما كانت البلدان الفقيرة تعاني من نقص التقديرات الدقيقة.
الذكاء الاصطناعي ومساواة المناخ
من مميزات الذكاء الاصطناعي قدرته على تعزيز المساواة في الوصول إلى توقعات الطقس. وناقشت مع مايكل فيشر، الباحث في مجال الأعاصير، أهمية الذكاء الاصطناعي في تحسين التنبؤات، خاصة عبر رادارات الطقس المستخدمة على الطائرات.
تحسين جمع البيانات
الأبحاث الحالية تركز على تحسين التنبؤات وزيادة الدقة في المناطق المحلية، وقد تسهم في إنقاذ الأرواح. تذكروا، كانت التنبؤات الحاسوبية قوية بما يكفي لتجاوز توقعات البشر، ولكن الثقة بها كانت ما زالت بعيدة عن الحقيقة قبل نحو العقدين.
يقول الأساتذة دائماً “القمامة تدخل، القمامة تخرج”، مما يوضح أنه إذا كانت المدخلات ضعيفة، فستكون التوقعات كذلك.
### تحسين توقعات الأعاصير باستخدام الذكاء الاصطناعي
أطلق الباحث فيشر مشروعًا يهدف إلى تحسين دقة توقعات الأعاصير من خلال استخدام تقنيات التعلم الآلي لمراقبة جودة البيانات التي يجمعها صائدو الأعاصير أثناء عملياتهم. يتعلق الأمر بأن دقة توقعات أنظمة الكمبيوتر تعتمد بشكل كبير على جودة البيانات المدخلة.
### فعالية الذكاء الاصطناعي في معالجة البيانات
يشارك فيشر أن عالم الأرصاد الجوية عادة ما يستغرق حوالي أسبوعين لتنظيف البيانات من الضوضاء يدوياً، وهو ما يقوم به النموذج الذكي الخاص به في دقائق قليلة فقط بينما لا تزال الطائرة في الجو. بعد ذلك، يمكن إرسال البيانات بشكل فوري إلى نماذج الطقس لتحسين التوقعات.
### المنافسة بين المؤسسات الكبرى
لا تقتصر جهود تحسين نماذج الطقس على هيئات الأرصاد الجوية الوطنية؛ فهناك العديد من الشركات الكبرى مثل “غوغل” و”نيفيديا” تتنافس في تطوير برامج مختصة بالتنبؤات الجوية. حيث تمتلك “غوغل” نظام GraphCast، بينما تقدم “نيفيديا” FourCastNet، إلى جانب الشركات الناشئة مثل “precip.ai” و”atmo.ai” التي تتعهد بتقديم تحليلات دقيقة لمختلف التطبيقات. كما تحرص “غوغل” على جعل نموذجها للطقس المبني على الذكاء الاصطناعي مفتوح المصدر لمزيد من التعاون.
### التوجه نحو تحسين التواصل
تستخدم هيئة الأرصاد الجوية الوطنية الذكاء الاصطناعي أيضاً لمساعدة الجمهور في فهم نشرات الطقس عبر ترجمتها إلى لغات متعددة، مما يسهل الوصول للمعلومات.
### القلق من تحيز الذكاء الاصطناعي
رغم التحسينات، يعبر فيشر عن مخاوفه بشأن التحيز المحتمل أثناء تدريب النماذج الذكية، ولكنه يعتقد أن الأداة الحالية يمكن استخدامَها بشكل حيادي.
ويأمل فيشر أن تستمر روح التعاون بين شركات التكنولوجيا الكبرى، حيث يقول: “إذا كان هدفنا في الأساس هو حماية الأرواح والممتلكات، فإن العمل معًا كعلماء هو الطريق الأفضل لتحقيق ذلك”.
