As previsões meteorológicas de IA podem capturar o caminho destrutivo de grandes tempestades, mostra um novo estudo
Observações SYNOP da estação terrestre e naval de superfície da tempestade Ciarán às 06 UTC de 2 de novembro de 2023 extraídas do banco de dados MetDB, que contém dados incluindo observações da superfície e do ar superior e alguns dados de satélite. Crédito:npj Ciência Climática e Atmosférica (2024). DOI:10.1038/s41612-024-00638-w A inteligência artificial (IA) pode prever com rapidez e precisão a trajetória e a intensidade de grandes tempestades, demonstra um novo estudo.
A pesquisa, baseada em uma análise da tempestade Ciarán de novembro de 2023, sugere que as previsões meteorológicas que usam aprendizado de máquina podem produzir previsões com precisão semelhante às previsões tradicionais de forma mais rápida, barata e usando menos poder computacional.
Publicado em npj Climate and Atmospheric Science , o estudo da Universidade de Reading destaca o rápido progresso e o potencial transformador da IA na previsão do tempo.
O professor Andrew Charlton-Perez, que liderou o estudo, disse:"A IA está transformando a previsão do tempo diante de nossos olhos. Há dois anos, as técnicas modernas de aprendizado de máquina raramente eram aplicadas para fazer previsões meteorológicas. Agora temos vários modelos que podem produzir 10- previsões globais diárias em minutos.
“Podemos aprender muito sobre as previsões meteorológicas da IA, testando-as em eventos extremos como a tempestade Ciarán. Podemos identificar seus pontos fortes e fracos e orientar o desenvolvimento de uma tecnologia de previsão de IA ainda melhor para ajudar a proteger pessoas e propriedades. é um momento emocionante e importante para a previsão do tempo."
Promessas e armadilhas
Para compreender a eficácia dos modelos meteorológicos baseados em IA, cientistas da Universidade de Reading compararam as previsões baseadas na IA e na física da tempestade Ciarán – uma tempestade de vento mortal que atingiu o norte e centro da Europa em novembro de 2023, que ceifou 16 vidas no norte da Europa e deixou mais de um milhão de casas sem energia em França.
Os pesquisadores usaram quatro modelos de IA e compararam seus resultados com modelos tradicionais baseados na física. Os modelos de IA, desenvolvidos por gigantes da tecnologia como Google, Nvidia e Huawei, foram capazes de prever a rápida intensificação da tempestade e monitorá-la com 48 horas de antecedência. Em grande medida, as previsões eram “indistinguíveis” do desempenho dos modelos convencionais de previsão, disseram os investigadores.
Os modelos de IA também capturaram com precisão as condições atmosféricas em grande escala que alimentaram o desenvolvimento explosivo de Ciarán, como a sua posição em relação à corrente de jato – um corredor estreito de fortes ventos de alto nível.
No entanto, a tecnologia de aprendizado de máquina subestimou os ventos prejudiciais da tempestade. Todos os quatro sistemas de IA subestimaram as velocidades máximas do vento de Ciarán, que na realidade atingiu velocidades de até 111 nós em Pointe du Raz, na Bretanha. Os autores conseguiram mostrar que esta subestimação estava ligada a algumas das características da tempestade, incluindo os contrastes de temperatura perto do seu centro, que não foram bem previstos pelos sistemas de IA.
Para proteger melhor as pessoas de condições climáticas extremas como a tempestade Ciarán, os pesquisadores dizem que é urgentemente necessária uma investigação mais aprofundada sobre o uso da IA na previsão do tempo. O desenvolvimento de modelos de aprendizado de máquina pode significar que a inteligência artificial será usada rotineiramente na previsão do tempo em um futuro próximo, economizando tempo e dinheiro aos meteorologistas.
