自然災害の予測と警報における人工知能の応用

国立水文気象予報センターでは、予報官がスマートメットシステムのデータを分析し、予報速報の発表や自然災害の早期警報に役立てている。（写真：HOAI LINH）

早期警報は、気象、気候、水文学に関連する自然災害による被害を最小限に抑えるための最も効果的な手段です。多くの研究で、自然災害の24時間前に警報が出されれば、警報がない場合に比べて被害が約30%軽減されることが示されています。したがって、気候変動がますます複雑化し、暴風雨、大雨、洪水、鉄砲水、地滑り、雷雨、落雷の頻度と強度が増大する状況において、早期警報はより重要な役割を果たすことになります。

ベトナムでは、政治局決議第57-NQ/TW号に基づき、気象水文部門が監視・予報業務に人工知能（AI）、ビッグデータ、デジタルトランスフォーメーションを段階的に導入しています。今年初めから、気象水文局（農業環境省）は予報プロセスのいくつかの段階にAIアプリケーションを導入しています。具体的には、レーダーデータ、衛星画像、自動監視データから機械学習アルゴリズムを学習させることで、応答時間が短く詳細な短期降雨予報を提供しています。

東海における暴風雨の強度の特定と判定には、気象衛星画像の解析にAIを活用し、渦の中心を特定し、暴風雨の強度と発達傾向を評価し、予報官による詳細な分析を支援しています。これらのシステムは現在も完成の過程にあり、広範囲にわたる訓練と統合を経て、専門的な予報支援のプロセスに組み込まれています。この技術により、当局は気象と環境の状況を継続的に監視し、早期警報と迅速な対応策を提供することで、人々の生命と財産を守ることができます。

国立水文気象予報センター所長のマイ・ヴァン・キエム氏は、今年の暴風雨・洪水シーズンにおいて、水文気象部門は監視と予測プロセスにAIを活用し、従来のツールよりも高い精度を達成したと述べた。

暴風雨予測に関しては、暴風雨の中心における24時間誤差は約90～110kmで、地域平均と一致しています。AIは確率と不確実性の評価を組み合わせ、防災に関する意思決定を支援します。

大雨の予測において、WRFモデル（気象観測・研究・予報のためのメソスケール気象ネットワーク）と地域アンサンブルは、広範囲にわたる降雨に対しては非常に良好な結果を示していますが、複雑な地形における短期的な局地的な降雨、特に小規模循環の衝突に対しては依然として課題が残ります。気象レーダー、衛星画像、アンサンブルデータ、ナウキャストアルゴリズムを組み合わせることで、雷雨、竜巻、落雷の警報を発令することが可能となり、多くの主要地域で30分から3時間前に雷雨警報を発令できるようになりました。

水文気象部門は、業界の科学技術の主要課題を「気象水文予報におけるAI技術の習得、高精度のマルチスケール気象水文予報のための総合AIシステムの構築、予報業務の自動化」と位置付けています。
マイ・ヴァン・キエム氏
国立水文気象予報センター所長

水文気象部門のリーダーによると、我が国の予測能力と監視システムは、日本、中国、韓国などと比較して依然として限られている。一方、予算の制約により、我が国は水文気象や自然災害予測の科学技術に十分な投資ができていない。さらに、情報技術インフラも依然として脆弱で、観測所なども少ない。一方、水文気象産業におけるAI処理の問題は、大量の情報インフラ、財源、そして情報技術の高度な専門家チームを必要とする。さらに、AIコンピューティングおよび処理インフラには、高コストの高速処理チップが必要である。

気候変動の複雑化と異常気象の増加に伴い、水文気象学の近代化と予報・早期警報能力の向上は、地域社会と経済を守るために不可欠です。そのため、予報・早期警報システムの構築と改善は非常に重要な役割を果たします。これは、自然災害リスクの予防と軽減における最前線とも考えられています。

マイ・ヴァン・キエム氏は、今後、気象水文部門は、予報・警報能力の向上と自然災害防止および持続可能な開発への貢献を効果的に図るための包括的なイノベーション計画の実施に注力する必要があると述べた。この計画の焦点は、科学技術開発、イノベーション、国家のデジタル変革における飛躍的進歩に関する決議第57-NQ/TW号を引き続き効果的に実施することである。気象水文局は、同部門の主要な科学技術課題を「気象水文予報におけるAI技術の習得、高精度のマルチスケール気象水文予報のための包括的なAIシステムの構築、および予報業務の自動化」と特定していると、マイ・ヴァン・キエム氏は述べた。

そのため、水文気象局は、監視、データ収集・処理から分析、予測、そして情報伝達に至るまで、水文気象学の全プロセスにおいて、AI、ビッグデータ、IoT（モノのインターネット）といった最新技術の適用を優先的に推進します。これらの技術の習得は、専門業務の精度向上と自動化に貢献するだけでなく、ますます複雑化する気候変動の文脈において、国民、行政、そして経済セクターのニーズを満たす、スマートでマルチスケールな予測システムの開発への道を切り開きます。加えて、水文気象局は、異常気象の予測能力の向上、タイムリーかつ正確な情報提供のための多災害早期警報システムの構築、優秀なスタッフチームの育成、新たなニーズに対応できる若手人材の育成、コミュニケーションの強化、防災・減災における水文気象学の役割に関する国民の意識向上、国際協力の促進、技術支援の確保、人材育成にも注力します。

キム・オアン

出典: https://nhandan.vn/ung-dung-tri-tue-nhan-tao-trong-du-bao-va-canh-bao-thien-tai-post902631.html