science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe Seattle weersvoorspellende technologie bouwt om hittegolven te spotten

Tegoed:CC0 Publiek Domein

Het weer in Seattle bevond zich medio juli in de zonnige jaren 70 toen weersvoorspellers zagen dat de hittegolf die vorige week 90 graden had bereikt, op komst was.

Dat is een verandering ten opzichte van de afgelopen decennia, toen hitte onverwacht kon raken of missen. Vooruitgang in technologie en techniek hebben het weer tot een bloeiend onderdeel van de technische sector gemaakt met satellieten, radars en ontwikkelingen in kunstmatige intelligentie.

Voorspellers van vandaag kunnen met meer nauwkeurigheid en langere doorlooptijden voorspellen wat het weer zal zijn dankzij een sterk verbeterd systeem van weersatellieten en steeds complexere algoritmen. De mogelijkheid voor op kunstmatige intelligentie gebaseerde vooruitgang en de toenemende intensiteit van catastrofale weersomstandigheden als gevolg van klimaatverandering hebben meer innovators en ondernemers aangetrokken tot weersvoorspellingen en beweren dat ze toegang hebben tot meer informatie dan ooit tevoren.

De hittegolf die de Pacific Northwest trof, werd vroeg voorspeld door gegevens van de satellieten die de atmosfeer boven delen van de Stille Oceaan meten, zei klimatoloog Nick Bond van de Universiteit van Washington. De satellieten verzamelden gegevens over vochtigheid, temperatuur en wind, en computers analyseerden die omstandigheden door middel van complexe vergelijkingen die voorspelden dat de hitte de regio spoedig zou treffen.

"Het is echt opmerkelijk wat we op die manier kunnen doen, van satellieten die ver boven de lucht naar beneden kijken," zei Bond.

De modellen zijn niet eenvoudig te bouwen. Volgens journalist Andrew Blum in zijn boek 'The Weather Machine':"Om een ​​ruimtevaartuig op Mars te laten landen, moet je met honderden wiskundige variabelen omgaan. Voor het maken van een wereldwijd atmosferisch model zijn honderdduizenden nodig."

Bond zei dat weersvoorspellingstechnologie in staat was om de 2021 Pacific Northwest-hittegolf, die duurde van eind juni tot begin juli, nauwkeurig te voorspellen. Volgens het Washington State Department of Health heeft de hittegolf geleid tot minstens 100 hittegerelateerde sterfgevallen.

Voorspellingen hebben altijd een zekere mate van onzekerheid gehad. Het is bijvoorbeeld moeilijk om regen te voorspellen omdat het vlekkerig kan zijn en verschillende delen van het geografische raster kan raken die voorspellers analyseren om het weer te vertellen. En aangezien extreme gebeurtenissen zoals onweersbuien en tornado's intenser worden door klimaatverandering, worden voorspellingen nog uitdagender, zei Bond.

De uitdaging, zei hij, is vroeg genoeg voorspellen zodat mensen zich kunnen voorbereiden of evacueren.

Hoewel de National Weather Service lange tijd de dominante speler in de Amerikaanse prognoses is geweest en nog steeds is, streven bedrijven in de particuliere sector, waaronder Microsoft, naar technologieën waarvan zij denken dat ze nauwkeurigere, meer vooruitziende weerberichten kunnen opleveren.

Vorig jaar sloot Microsoft overeenkomsten met het Corps of Engineers van het Amerikaanse leger en de nationale weerdienst van het VK om technologie te bouwen die zal helpen bij het modelleren van stormen en ander extreem weer.

Startups die gespecialiseerd zijn in weersvoorspellingen haasten zich ook de ruimte in. Het in Cambridge, Massachusetts gevestigde Salient Predictions heeft $ 5,3 miljoen aan startkapitaal opgehaald. Salient beweert dat zijn technologie nauwkeuriger is dan die van andere bedrijven en overheden.

Toen Erik Moldstad in 2003 het in Seattle gevestigde Precision Forecasting oprichtte, waren privéweersvoorspellingen zeldzaam en moeilijk toegankelijk. Het bedrijf van Moldstad e-mailt ze elke ochtend naar een lijst met betalende abonnees. Nu, zei hij, zijn boutique-voorspellingen en satellietbeelden overal en voor bijna iedereen beschikbaar.

"Er was toen wat internetinformatie, maar de meeste informatie (voorspellingsmodellen, satellietbeelden) was alleen beschikbaar via een abonnement", zei Moldstad. Hij zei dat internet weersvoorspellingen op grotere schaal beschikbaar heeft gemaakt.

Moldstad zei dat hij informatie van radars, weerstations en satellieten gebruikt om de dagelijkse rapporten te maken die hij naar klanten stuurt. De rapporten noteren het weer van de vorige dag, het huidige weer en de voorspelling voor de volgende dag.

Maar nieuwe technologieën zijn bedoeld om de doorlooptijden en nauwkeurigheid van de bestaande modellen te verbeteren. Brad Colman, directeur weerstrategie bij Bayer, getuigde vorige maand in het Congres dat "er enige vertraging optreedt in de verbetering van de voorspellingsvaardigheden bij alle grote wereldwijde modelleringsinspanningen", aangezien de technologie zijn grenzen bereikt. Bayer heeft een dochteronderneming, The Climate Corporation, die zich richt op gewasontwikkeling.

Colman zei dat een systeem dat oceanen, gletsjers en landmodellen omvat, zou bijdragen aan het uitbreiden van voorspellingsvaardigheden, omdat de gegevens beschikbaar zouden zijn met langere doorlooptijden.

Kunstmatige intelligentie is de afgelopen drie jaar gegroeid in de voorspellingsruimte met de belofte om de weersnauwkeurigheid te vergroten, zei UW-professor Dale Durran.

De computers die datasets van satellieten verwerken, zijn beperkt in hoeveel ze kunnen verteren, en het kan lang duren. AI zou meer gegevens van bijvoorbeeld gestresste gewassen gebruiken en deze sneller verwerken omdat de machine leert van vergelijkbare weerpatronen die kunnen worden toegepast op het huidige weer, zei Durran.

De technologie is nog in ontwikkeling en kan nog niet worden gebruikt, zei hij, maar het is veelbelovend dat voorspellingen nauwkeuriger kunnen worden. De doorlooptijd voor prognoses heeft echter een beperking die AI nog niet kan oplossen. Het weer, zei Durran, is gewoon "te chaotisch".

Toch zijn de weersvoorspellingen aanzienlijk verbeterd sinds de tijd dat mensen moesten gaan zitten en vergelijkingen moesten gebruiken, zei Bond. De modellen die nu worden gebruikt, waren 'slechts decennia geleden gedroomd'. + Verder verkennen

Hittegolf:waarom extreme weersvoorspellingen zo sterk zijn verbeterd

©2022 The Seattle Times.
Verdeeld door Tribune Content Agency, LLC.