پیش‌بینی آب‌وهوای هوش مصنوعی: IMD می‌گوید پیش‌بینی رویدادهای آب‌وهوای شدید یک چالش است و به فناوری‌های جدید روی می‌آورد

پیش بینی آب و هوا با هوش مصنوعی: اداره هواشناسی هند (IMD) در حالی که صد و پنجاهمین سال تاسیس خود را جشن می گیرد، اکنون هدف خود را بر تنظیم دقیق مدل های پیش بینی آب و هوا با استفاده از هوش مصنوعی (AI) و ابررایانه های سریعتر گذاشته است، هرچند که برای پیش بینی کوچکتر تلاش می کند. مقیاس رویدادهای آب و هوایی شدید آقای Mrutyunjay Mohapatra مدیر کل IMD در مصاحبه ای با PTI گفت که اداره هواشناسی در حال راه اندازی سکوهای آزمایشی در اودیشا و مادهیا پرادش است تا فرآیندهای فیزیکی منجر به شکل گیری رعد و برق و باران های موسمی شدید را درک کند که در نهایت می تواند به بهبود پیش بینی آب و هوا کمک کند.

IMD جشن های 150 سالگی خود را از روز دوشنبه با راه اندازی “Panchayat Mausam Seva” آغاز می کند، که هدف آن ارائه پیش بینی های آب و هوا برای هر کشاورز در هر روستا و چارچوب خدمات ملی آب و هوا برای گنجاندن اطلاعات آب و هوا در هر بخش و فعالیت است.

موهاپاترا گفت که از صدور هشدار طوفان در بندر کلکته در اواخر قرن نوزدهم تا صدور پیش‌بینی‌های فعلی که به تلفن‌های همراه مصرف‌کنندگان می‌رسد، IMD راه طولانی را طی کرده است و اکنون قصد دارد از آخرین پیشرفت‌ها در زمینه هوش مصنوعی (AI) استفاده کند. و یادگیری ماشین (ML) برای بهبود قابلیت های پیش بینی آن.

به عنوان یک سازمان قدیمی، IMD از سال 1901 داده های آب و هوا را دارد که دیجیتالی شده است. هوش مصنوعی یک علم داده است که در آن می‌توانیم از تمام داده‌های تاریخی برای توسعه ابزارها و روش‌های پیش‌بینی استفاده کنیم.»

موهاپاترا گفت که IMD یک پنل تخصصی در زمینه AI-ML تشکیل داده است و همچنین با NITs، IITs، IIITs، موسسات دانشگاهی و تحقیقاتی برای توسعه مشترک ابزارهایی که می تواند برای بهبود دقت پیش بینی و کاربردهای بخشی استفاده شود، همکاری می کند.

«Nowcast می‌تواند حوزه بسیار خوبی باشد که در آن هوش مصنوعی/ML می‌تواند سهم قابل توجهی در بهبود تصمیم‌گیری و پیش‌بینی آب‌وهوا داشته باشد. به همین ترتیب، در پیش‌بینی کوتاه‌مدت تا میان‌مدت، در خود مدل‌ها، AI/ML می‌تواند کار کند و پیش‌بینی آب و هوا را از مدل‌ها و در نتیجه در نهایت از پیش‌بینی‌ها بهبود بخشد.»

رئیس IMD گفت که سرویس هواشناسی همچنین در حال ارتقای سیستم‌های محاسباتی با عملکرد بالا برای بهبود قابلیت مدل‌سازی عددی است.

“وزارت علوم زمین (MOES) در حال تهیه سیستم های محاسباتی با کارایی بالا است. ظرفیت ما از 10 پتافلاپ به 30 پتافلاپ افزایش خواهد یافت. با این کار، زمان اجرا مدل عددی، وضوح و تولید داده‌های پس از پردازش بهبود می‌یابد.”

ابررایانه‌های سریع‌تر به IMD کمک می‌کنند اطلاعات مربوط به بخش و مکان بیشتری تولید کند.

سیستم مدلسازی آب و هوا IMD-MoES در حال حاضر دارای وضوح 12 کیلومتر است. هدف این است که آن را به شش کیلومتر برساند. همچنین وضوح سیستم مدلسازی منطقه ای از سه کیلومتر به یک کیلومتر ارتقا می یابد.

موهاپاترا در پاسخ به سوالی در مورد شعله ور شدن توسط اداره هواشناسی به دلیل پیش بینی نادرست بارندگی شدید در جنوب تامیل نادو در ماه دسامبر، اعتراف کرد که سیستم پیش بینی قادر به پیش بینی پدیده هایی مانند انفجار ابر و رویدادهای جوی شدید جزئی نیست.

من انتقاد را تشویق می کنم. باید انتقادی وجود داشته باشد تا از آن درس بگیریم و سیستم پیش‌بینی خود را بهبود بخشیم. اما همچنان چالش‌های خاصی مانند پدیده ترکیدن ابر وجود دارد، بارندگی 60 سانتی‌متر تا 90 سانتی‌متر در موارد بسیار استثنایی است. موهاپاترا گفت: این سیستم در حال حاضر قادر به پیش بینی این نوع سیستم های آب و هوایی نیست.

او گفت که هند اولین رصدخانه هواشناسی خود را در سال 1793 در چنای داشت و زمانی که هنری اف بلانفورد به عنوان اولین گزارشگر هواشناسی امپراتوری در 15 ژانویه 1875 مسئولیت را بر عهده گرفت، IMD به طور رسمی تأسیس شد.

“ما راه درازی را پیموده ایم. ما یک سیستم بسیار پیشرفته رصدی نه تنها در سطح زمین، بلکه در اتمسفر بالای زمین، در مناطق دورافتاده مانند دریاها، مناطق تپه ای و بیابان ها ابداع کرده ایم. اما همچنان شکاف هایی مانند پدیده ترکیدن ابر، روشنایی و پدیده های جوی شدید بسیار کوچک وجود دارد.

بنابراین هنوز جا برای بهبود سیستم نظارتی وجود دارد تا هر گونه آب و هوا شناسایی شود.” پس از شناسایی، این اطلاعات در یک پلت فرم محاسباتی در مدل های پیش بینی دیجیتال برای اهداف پیش بینی استفاده می شود. بنابراین پیش بینی نیز بر این اساس بهبود خواهد یافت.» موهاپاترا گفت.

وی یادآور شد که دو طوفان هیولایی در خلیج بنگال در سال 1864 که منجر به کشته شدن بیش از 80000 نفر و غرق شدن کشتی های تجاری حاکمان وقت بریتانیا شد و قحطی های بعدی منجر به تشکیل IMD شد.

موهاپاترا گفت: هشدارهای اولیه و پیش‌بینی‌های صادر شده توسط IMD در طول سال‌ها بهبود یافته است و تلفات جانی به دلیل طوفان‌ها و باران‌های شدید بسیار اندک بوده است.

“کشور در حال حرکت به جلو است، اقدامات اولیه بر اساس هشدار اولیه صادر شده توسط IMD وجود دارد. کشور در این مسیر حرکت می کند، دقت پیش بینی ها در پنج سال گذشته نسبت به پنج سال گذشته 40 تا 50 درصد افزایش یافته است.

موهاپاترا گفت: «ما راه درازی را پیموده‌ایم، به تفاهم رسیده‌ایم و من مطمئن هستم که سیستم در سال‌های آینده برای مدیریت انواع رویدادهای شدید آب و هوایی بهبود خواهد یافت.