تلعب التنبؤات الجوية دورًا حيويًا في حماية الناس والاقتصادات من الظواهر الجوية المتطرفة. عالميًا، تعتمد تريليونات الدولارات سنويًا على التنبؤات الدقيقة.
في الولايات المتحدة وحدها، يتأثر حوالي ثلث الاقتصاد (أو 3 تريليون دولار) بالطقس والمناخ.
مع تزايد حالة عدم اليقين بسبب تغير المناخ، يكتسب دور الذكاء الاصطناعي في تحسين التنبؤات اهتماما متزايدا.
آلية التنبؤ التقليدية
يعتمد التنبؤ بالطقس الحديث على سلسلة من القياسات التي يتم إجراؤها بواسطة البالونات والأقمار الصناعية والطائرات التجارية والسفن والعديد من أجهزة المراقبة الأخرى.
ويتم مزامنة البيانات من هذه المصادر من خلال تقنية تسمى "استيعاب البيانات" لإنشاء الصورة الأكثر دقة للحالة الحالية للغلاف الجوي.
يعمل النظام عن طريق إدخال البيانات في نموذج فيزيائي مُبرمج في حاسوب فائق. تُقسّم الأرض إلى شبكة ثلاثية الأبعاد، تحتوي كل منها على معادلات تصف حركة الهواء. ثم يحسب النموذج التطورات المستقبلية.
تُحدَّث التوقعات كل بضع ساعات لضمان أن تعكس البيانات أحدث الظروف الجوية. ومع ذلك، حتى الخطأ الأولي البسيط قد يؤدي إلى أخطاء كبيرة في التوقعات - وهي ظاهرة تُعرف باسم تأثير الفراشة.
الذكاء الاصطناعي: النهج البديلة والتكميلية
ابتداءً من عام ٢٠٢٢، ستصبح نماذج الطقس المدعومة بالذكاء الاصطناعي أكثر شيوعًا. فبدلًا من الاعتماد على معادلات الفيزياء، تتعلم نماذج الذكاء الاصطناعي من البيانات التاريخية للتعرف على الأنماط والتنبؤ. هذه العملية أقل تعقيدًا من الناحية الحسابية.
تعمل شركات مثل جوجل ديب مايند وإنفيديا، وهيئات أرصاد جوية مثل المركز الأوروبي للتنبؤات متوسطة المدى (ECMWF) والإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، على تطوير نماذج ذكاء اصطناعي للتنبؤ بالطقس. وقد تفوق برنامج GraphCast من ديب مايند على الطرق التقليدية في التنبؤ بمسارات العواصف في المحيطين الهادئ والأطلسي للفترة 2021-2024. أما إنفيديا، فلديها نموذج CorrDiff، الذي يستخدم الذكاء الاصطناعي لتوليد تنبؤات مفصلة بتكلفة طاقة أقل بكثير.
مزايا الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالطقس
ومن المتوقع أن تساعد الذكاء الاصطناعي في التغلب على القيود المتأصلة في النماذج التقليدية، وخاصة في المجالات الثلاثة للتنبؤ المحلي للغاية، والتنبؤ بهطول الأمطار الاستوائية، والتنبؤ بالأمد المتوسط.
مع التنبؤات المحلية للغاية، يصعب محاكاة ظواهر مثل العواصف الرعدية المحلية أو الأعاصير بدقة باستخدام النماذج التقليدية نظرًا لضعف دقتها. يمكن للذكاء الاصطناعي زيادة تفاصيل التنبؤات دون الحاجة إلى أجهزة كمبيوتر عملاقة باهظة الثمن.
فيما يتعلق بتنبؤات هطول الأمطار الاستوائية، لا تزال المناطق الاستوائية تواجه تحديات في التنبؤ بها نظرًا لنقص معدات الرصد وخصائص نظام هطول الأمطار الفريدة. يساعد الذكاء الاصطناعي على اكتشاف الأنماط حتى مع محدودية بيانات الإدخال.
بالنسبة للتنبؤات متوسطة المدى (من أسبوعين إلى ثلاثة أشهر)، تُعدّ هذه الفترة الزمنية حاسمة لأسواق الزراعة والطاقة، إلا أن نمذجتها ضعيفة. تُظهر بعض الأبحاث من جامعة فودان (الصين) أن الذكاء الاصطناعي يُمكنه تحسين توقعات تذبذب مادن-جوليان، وهي ظاهرة تؤثر على هطول الأمطار ودرجات الحرارة بعد أسابيع.
دمج الذكاء الاصطناعي في سلسلة التنبؤ
لا يقتصر دور الذكاء الاصطناعي على استبدال النماذج فحسب، بل يدعم أيضًا العديد من الخطوات الأخرى في عملية التنبؤ. على سبيل المثال، من خلال مرحلة جمع البيانات، يُوسّع الذكاء الاصطناعي نطاق الرصدات، ليشمل العوامل غير الجوية مثل تخطيط المدن، واستهلاك الطاقة، والسلوك البشري. يستخدم المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى (ECMWF) الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بحرائق الغابات بناءً على النشاط البشري وحالة الوقود.
يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا أن يساعد في معالجة صور الأقمار الصناعية: يستخدم مرصد هونج كونج (الصين) الرؤية الحاسوبية لتحليل رادار المطر، وبالتالي التنبؤ باتجاه وسرعة حركة السحب.
من خلال خطوة معالجة البيانات اللاحقة، تساعد الذكاء الاصطناعي في حساب مخرجات محددة من توقعات عامة، مثل كمية الكهرباء التي ستنتجها توربينات الرياح.
لتحسين التنبؤات التقليدية، يستخدم مكتب الأرصاد الجوية التعلم الآلي لزيادة دقة التنبؤات مع زيادة الفائدة للمستخدمين النهائيين.
في حين يحمل الذكاء الاصطناعي وعودًا كبيرة، يرى الخبراء أنه من المرجح أن يُكمّل نماذج الفيزياء التقليدية، ولن يحل محلها. ويرجع ذلك إلى اعتماده على كميات هائلة من البيانات التاريخية، التي جُمعت معظمها من خلال الملاحظات الفيزيائية والنمذجة.
ويحتاج تطوير الذكاء الاصطناعي أيضًا إلى ضمان الشفافية وتكاليف الاستخدام المعقولة والقدرة على التشغيل داخل نظام التنبؤ الوطني.
وسيكون الذكاء الاصطناعي بمثابة الرابط الجديد في سلسلة تكنولوجيا التنبؤ، مما يساعد على زيادة الدقة وخفض التكاليف وتوسيع القدرة على التنبؤ بالطقس في المستقبل.
في بيئة الطقس المتقلبة بشكل متزايد بسبب تغير المناخ، سيكون الجمع بين الذكاء الاصطناعي والعلوم التقليدية أمرًا أساسيًا لإنشاء أنظمة تنبؤ أكثر حداثة واستدامة وشاملة.
(بحسب بلومبرج)
المصدر: https://vietnamnet.vn/vi-sao-ai-du-bao-thoi-tiet-chua-the-thay-the-phuong-phap-truyen-thong-2423878.html
![[صورة] رئيس الجمعية الوطنية تران ثانه مان يزور الأم البطلة الفيتنامية تا ثي تران](https://vphoto.vietnam.vn/thumb/1200x675/vietnam/resource/IMAGE/2025/7/20/765c0bd057dd44ad83ab89fe0255b783)
تعليق (0)