O raio é um dos fenômenos mais imprevisíveis da natureza. Ele mata pessoas e animais regularmente e ateia fogo em casas e florestas. Ele mantém a aeronave aterrada e danifica as linhas de energia, turbinas eólicas e instalações de painéis solares. Contudo, pouco se sabe sobre o que desencadeia os relâmpagos, e não existe uma tecnologia simples para prever quando e onde os raios atingirão o solo.

Na Escola de Engenharia da EPFL, pesquisadores do Laboratório de Compatibilidade Eletromagnética, liderado por Farhad Rachidi, desenvolveram um sistema simples e barato que pode prever quando um raio atingirá os próximos 10 a 30 minutos, dentro de um raio de 30 quilômetros. O sistema usa uma combinação de dados meteorológicos padrão e inteligência artificial. O artigo de pesquisa foi publicado em Clima e Ciência Atmosférica , uma Natureza jornal do parceiro. Os pesquisadores agora planejam usar sua tecnologia no projeto europeu Laser Lightning Rod.

"Os sistemas atuais são lentos e muito complexos, e exigem dados externos caros adquiridos por radar ou satélite, "explica Amirhossein Mostajabi, o Ph.D. aluno que criou a técnica. "Nosso método usa dados que podem ser obtidos de qualquer estação meteorológica. Isso significa que podemos cobrir regiões remotas que estão fora do alcance do radar e do satélite e onde as redes de comunicação não estão disponíveis."

O que mais, porque os dados podem ser adquiridos facilmente e em tempo real, as previsões podem ser feitas muito rapidamente - e os alertas podem ser emitidos antes mesmo da formação de uma tempestade.

Treinar a máquina usando os dados disponíveis

O método dos pesquisadores da EPFL usa um algoritmo de aprendizado de máquina que foi treinado para reconhecer as condições que levam a raios. Para realizar o treinamento, os pesquisadores usaram dados coletados ao longo de um período de dez anos de 12 estações meteorológicas suíças, localizado em áreas urbanas e montanhosas.

Quatro parâmetros foram levados em consideração:pressão atmosférica, temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento. Esses parâmetros foram correlacionados com registros de detecção de raios e sistemas de localização. Usando esse método, o algoritmo foi capaz de aprender as condições em que ocorrem os relâmpagos.

Uma vez treinado, o sistema fez previsões que se mostraram corretas em quase 80% das vezes.

Esta é a primeira vez que um sistema baseado em dados meteorológicos simples consegue prever a queda de raios por meio de cálculos em tempo real. O método oferece uma maneira simples de prever um fenômeno complexo.