AI, kuraklık ve şiddetli yağış gibi aşırı hava olaylarının etkilerini öngören erken uyarı sistemlerine yardımcı olabilir.
2024 yılı bir kez daha, Avrupa’nın iklim değişikliğine karşı özellikle savunmasız olduğunu ve bir dizi farklı şekilde olduğunu açıkça gösterdi. Güneydoğu Avrupa, 2024’te hava kayıtları başlamasından bu yana en uzun süre dahil olmak üzere birkaç şiddetli ısı dalgası yaşadı. Orada belirgin bir kuraklık da vardı.
Aynı yıl, Avrupa’nın diğer bölgeleri, 2013’ten bu yana 335 hayat olduğunu iddia eden, yaklaşık 413.000 kişiyi etkileyen ve yaklaşık 18 milyar avroya kadar hasara neden olan en kötü selleri yaşadı. Eylül ayında Storm Boris, Orta ve Doğu Avrupa’daki sekiz ülkede yıkıcı sellere neden olurken, Ekim ayında rekor yağışlar Valencia İspanyol bölgesinde bir felakete yol açtı.
2021’de ağır yağış: Farklı etkilere sahip aşırı hava
Ancak aşırı hava olaylarının çok çeşitli etkileri olabilir. 2021 yılı bu gerçeğin özellikle iyi bir gösterisini sunar. Temmuz ayında, sürekli şiddetli yağış, birçok hayat talep eden ve özellikle AHR vadisinde, aynı zamanda Rhineland-Palatinat ve Kuzey Ren-Westphalia’nın diğer bölgelerinde birkaç milyar avro değerinde hasara neden olan bir sel felaketine yol açtı.
Aynı yıl Brandenburg’da çok benzer bir hava durumu durumu, kavrulmuş kumlu toprakların sonunda tekrar bol su verildiği anlamına geliyordu. Örnek, hassas hava tahminlerinin önemli olduğunu göstermektedir, ancak fırtına hasarını azaltmak için yeterli değildir. Bu sadece şiddetli yağışlar için değil, aynı zamanda kuraklıklar ve diğer aşırı meteorolojik olaylar için de geçerlidir.
Önleme konusunda yardımcı olacak AI destekli erken uyarı sistemleri
Yayınlanan bir çalışmada Doğa İletişimiJena, Almanya’daki Max Planck Biyojeokimya Enstitüsü’nde araştırma yapan Markus Reichstein ve Vitus Benson liderliğindeki uluslararası bir ekip, yapay zeka tarafından desteklenen yeni erken uyarı sistemleri için bir kavram geliştirdi. Örneğin, özellikle şiddetli olabileceği kuraklık veya şiddetli yağışın neden olduğu hasarı azaltmak için organizasyonlara ve afet kontrol kurumlarına yardımcı olmayı amaçlamaktadır.
Kuruluşlar, önleyici tedbirlerle felaketleri önlemek veya en azından felaket alanlarındaki operasyonları erken bir aşamada planlamak için aşırı hava tahminleri kullanıyorlar. Geliştirilmiş AI destekli erken uyarı sistemi, kaynaklarını daha hedefli ve verimli bir şekilde dağıtmalarını sağlar.
Reichstein, “Erken uyarı sistemleri genellikle akut koruyucu önlemleri mümkün kılmak için haftalar ila birkaç ay arasında kısa süreli dönemler için tasarlanmıştır. Ancak, erken uyarı sistemleri hakkında stratejik olarak düşünmeliyiz-birkaç yıldan onlarca yıldan-geniş kapsamlı önleyici tedbirleri planlamak ve uygulamak için.”
Erken uyarı sistemleri, toplumların antropojenik iklim değişikliği sonucunda daha sık ve daha şiddetli hale gelen aşırı olaylara nasıl uyum sağlayabileceği hakkında bilgi sağlayabilir. Bu, taşkın hasarını önlemek için altyapının genişletildiği veya yerleşimlerin taşındığı anlamına gelebilir. Bununla birlikte, tarım ve ormancılığın değişen iklim koşullarına uyum sağladığı ve belki de nesiller için durumdan daha fazla kuraklığa dayanıklı mahsul yetiştirdiği anlamına gelebilir.
İletişimsel ve psikolojik önlemlerin entegrasyonu
Taşkınları, mahsul arızalarını ve kıtlıkları önleme önlemleri çok geniş ve pahalı olabilir. Reichstein, “Sadece aşırı hava olaylarını ve olası etkilerini mümkün olduğunca doğru tahmin etmek zorunda değiliz.” Diyerek şöyle devam etti: “İletişim bilimi ve psikolojisinden elde edilen bulguları dahil etmek, uyarıların anlaşılması, ciddiye alınması ve etkili eyleme dönüştürülmesi de önemlidir – hem bireysel hem de politik olarak.”
Buna göre, Reichstein ve meslektaşları tarafından sunulan erken uyarı kavramı, altı modül sağlar: aşırı hava etkilerinin geçici ve uzamsal olarak yüksek çözünürlüklü ölçümleriyle başlayarak, hassas hava tahminleri ve ekolojik ve ekonomik etkilerin tahminleri yoluyla, savaşları mümkün olduğunca etkili hale getirmek için tasarlanmış iletişim bilim ve psikolojik yöntemlere. Yapay zeka, hem aşırı hava olaylarının neden olduğu hasarı tahmin etmek hem de ses, görüntü ve ses yoluyla etkili iletişim için yararlı olabilir.
AI, aşırı hava olaylarının farklı yerlerde olduğu etkileri öğrenmek için örnekler kullanır
Geleneksel fiziksel iklim modelleri ile, bir kuraklığı veya şiddetli yağışları farklı yerlerde etkileyeceğini tam olarak hesaplamak mümkün değildir. Bunun nedeni, birçok etkileyici faktörün rol oynamasıdır.
Reichstein, “Aşırı bir hava olayının etkilerini doğru bir şekilde tahmin edebilmek için, örneğin toprak koşulları, bitki örtüsü ve arazi şekli çok yerel ölçekte dikkate alınmalıdır.” Diyerek şöyle devam etti: “Örneğin, bir kuraklığın neden olabileceğini, yani her alan veya bahçe için 20 metrelik bir çözünürlükle tahmin edebiliriz.”
Bu, Copernicus uydularından elde edilen kapsamlı verilerle mümkündür. AI daha sonra jeolojik ve ekolojik olarak karşılaştırılabilir bir alanda bu tür bir olayın etkilerinden öğrenebilir. Reichstein’ın ekibi, kuraklıkların farklı ekosistemleri nasıl etkileyeceğini tahmin etmede zaten çok iyi. Diğer araştırma grupları, şiddetli yağış olaylarının etkilerini tahmin edebilecek algoritmalar geliştirmiştir.
Nedensellikleri anlayan AI’ya ihtiyacımız var
Amaç, dünyadaki çeşitli aşırı hava olaylarının etkilerini güvenilir bir şekilde tanımlayan, etkili uyarılar sağlayan ve ideal olarak hasarı en aza indirmek için önlemler öneren erken uyarı sistemleri oluşturmaktır. Ama o zamandan önce aşılacak birkaç engel var. Bu sadece anlamlı verilerin mevcudiyeti ve büyük ve küçük ölçekli etkilerle ilgili ifadelerin bağlanması ile ilgili değildir.
Bu aynı zamanda genel olarak yapay zeka yöntemlerinin daha da geliştirilmesinde önemli bir rol oynayan bir sorunla da ilgilidir: AI tarafından alınan kararların açıklanabilirliği. Yapay zeka sonuçlarını nedensel korelasyonlardan değil, istatistiksel korelasyonlardan elde eder.
Vitus Benson, “Bu yürüyüş Almanya’da her zamankinden daha kuru idi. AI erken uyarı sisteminin böyle bir şey tahmin edebilmesi için, sadece genelleme yapamaz ve Almanya’nın Mart ayında bu kadar aşırı kuraklıklara sahip olmayacağını söyler – genel hava durumu gibi fiziksel nedenlere atıfta bulunmalıdır.” Diyor Vitus Benson.
Herkes için güvenilir bir erken uyarı uygulaması
Max Planck Biyojeokimya Enstitüsü’ndeki ekip, özellikle aşırı hava olaylarının etkilerini tahmin etmek söz konusu olduğunda, daha akıllı önerilerde bulunan sistemler geliştiriyor. Benson, “Erken uyarı mesajları, özellikle küresel güneyde genellikle oldukça geneldir. Kuraklık etkilerini tahmin etme alanındaki gelişmelerimiz, erişim demokratikleştirmeyi ve küçük ölçekli bilgileri bile herkes için kullanılabilir hale getirmeyi amaçlamaktadır.”
Ekip şimdi bu ilerlemeyi diğer aşırı hava koşulları için kullanmak ve daha sonra bir uygulamada erken bir uyarı sistemi sağlamak istiyor.
