بیش از دو دهه است که اریک هولت‌هوس به مطالعه و پیش‌بینی طوفان‌ها مشغول بوده است. در گذشته، نقشه‌های آب و هوا به‌صورت دستی رسم می‌شدند، اما طوفان‌های هِلِن و میلتون برای او به نقطه عطفی تبدیل شدند. او برای اولین بار به شکل گسترده از پیش‌بینی‌های مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده کرد، و این کار تغییر بزرگی در نحوه پیش‌بینی شرایط جوی ایجاد کرد.

در دنیای کنونی که تغییرات اقلیمی سریع‌تر و شدیدتر شده‌اند، اهمیت پیش‌بینی دقیق‌تر و سریع‌تر پدیده‌های جوی به‌طور قابل توجهی افزایش یافته است. هوای گرم‌تر باعث تشدید طوفان‌ها و پدیده‌های جوی خطرناک‌تر شده و هر سال تعداد بیشتری از افراد در معرض خطرات ناشی از آن‌ها قرار می‌گیرند. در این شرایط، داشتن پیش‌بینی‌های دقیق‌تر از طوفان‌ها می‌تواند به مردم زمان بیشتری برای آمادگی بدهد و از خسارات گسترده جلوگیری کند.

AI RI، ابزاری مبتنی بر هوش مصنوعی که توسط محققان دانشگاه ویسکانسین (University of Wisconsin) توسعه یافته، یکی از ابزارهای اصلی بود که هولت‌هوس در پیش‌بینی طوفان‌های هِلِن و میلتون از آن استفاده کرد. این ابزار به‌طور لحظه‌ای و ساعتی احتمال تشدید طوفان‌های در حال شکل‌گیری را تحلیل می‌کند. در مورد طوفان میلتون، AI RI پیش‌بینی کرد که این طوفان در عرض ۲۴ ساعت از دسته ۱ به دسته ۵ ارتقا خواهد یافت. این پیش‌بینی بسیار دقیق بود و میلتون به عنوان سریع‌ترین طوفانی که تاکنون در تاریخ اقیانوس اطلس ثبت شده، شناخته شد.

تغییرات تکنولوژیکی در پیش‌بینی‌های جوی

پیش‌بینی چنین دقیق و سریعی حتی پنج سال پیش با مدل‌های سنتی پیش‌بینی آب و هوا غیرممکن بود. در قرن گذشته، پیش‌بینی شرایط آب و هوایی در هر بازه زمانی به‌شدت دشوار و غیرقابل اعتماد بود. برای درک بهتر میزان پیشرفت در این زمینه، امروزه پیش‌بینی‌های چهارروزه از همان دقتی برخوردارند که پیش‌بینی‌های یک‌روزه در سال ۱۹۹۵ داشتند. هوش مصنوعی این امکان را فراهم آورده که این پیشرفت‌ها نه تنها در بازه‌های زمانی طولانی‌تر، بلکه در مقیاس‌های جغرافیایی کوچک‌تر مانند مناطق محلی و حتی سطح محله‌ها نیز قابل دسترسی باشد.

همچنین، افزایش دقت پیش‌بینی‌های آب و هوایی می‌تواند به کاهش خسارات ناشی از بلایای طبیعی کمک کند. بلایای طبیعی امروزه با وجود پیشرفت‌های تکنولوژیکی، هزینه‌های اقتصادی بسیار بالایی را تحمیل می‌کنند. براساس تحقیقات، نوسانات جوی می‌تواند تا ۶ درصد از تولید ناخالص داخلی (GDP) کشورها را تحت تأثیر قرار دهد و سیل‌های شدید به تنهایی سالانه ۱ درصد از GDP ایالات متحده را به خود اختصاص می‌دهند. با توجه به روند فعلی تغییرات اقلیمی، در ۲۵ سال آینده، این اثرات به تریلیون‌ها دلار خسارت سالانه منجر خواهد شد. بنابراین، داشتن پیش‌بینی‌های دقیق و به‌موقع از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شود.

نقش هوش مصنوعی در پیش‌بینی طوفان‌ها

یکی از بزرگ‌ترین نوآوری‌های اخیر در این زمینه، مدل AI RI است که توسط سارا گریفین (Sarah Griffin)، محقق دانشگاه ویسکانسین، توسعه یافته است. این مدل، برخلاف مدل‌های سنتی که نیاز به قدرت محاسباتی بالا داشتند، بسیار سریع و با کمترین منابع قابل اجرا است. به گفته گریفین، اجرای مدل AI RI نیازی به واحد پردازش گرافیکی (GPU) ندارد و معمولاً در عرض کمتر از یک دقیقه اجرا می‌شود. این در حالی است که مدل‌های قدیمی با هزینه‌ای بالغ بر ۱۵۰ میلیون دلار توسعه یافته و برای اجرا به یکی از سریع‌ترین ابرکامپیوترهای جهان نیاز داشتند.

توسعه این فناوری‌های جدید نه تنها به دقت پیش‌بینی‌ها افزوده است، بلکه امکان پیش‌بینی‌های دقیق‌تر برای جوامع محروم‌تر را نیز فراهم کرده است. در کشورهای ثروتمند مانند ایالات متحده و اروپا، دولت‌ها به‌طور متوسط حدود ۲۵ دلار برای هر شهروند در زمینه پیش‌بینی‌های آب و هوایی هزینه می‌کنند. اما در کشورهای فقیرتر، این رقم کمتر از ۱ دلار است که باعث می‌شود پیش‌بینی‌ها برای افرادی که به مشاغل حساس به هوا مانند کشاورزی و ماهیگیری مشغول هستند، کمتر دقیق باشد. هوش مصنوعی پتانسیل تغییر این وضعیت و ایجاد برابری در دسترسی به پیش‌بینی‌های دقیق آب و هوا را دارد.

همکاری جهانی برای مقابله با تغییرات اقلیمی

دکتر مایکل فیشر (Michael Fischer)، استاد دانشگاه میامی و محقق در زمینه طوفان‌ها، نیز معتقد است که هوش مصنوعی درهای زیادی را در پیش‌بینی‌های جوی باز کرده است. به گفته او، مدل‌های هوش مصنوعی می‌توانند پیش‌بینی‌های با وضوح بالا برای مناطق محلی ارائه دهند که این موضوع می‌تواند به حفظ جان انسان‌ها در مواجهه با شرایط جوی شدید مانند موج‌های گرما و بارش‌های سنگین کمک کند.

تلاش‌های جهانی برای بهبود پیش‌بینی‌های آب و هوایی و استفاده از هوش مصنوعی نه تنها توسط سازمان‌های ملی هواشناسی، بلکه توسط شرکت‌های بزرگ فناوری نیز دنبال می‌شود. گوگل و انویدیا (Nvidia) از جمله شرکت‌هایی هستند که در این زمینه فعالیت می‌کنند. گوگل مدل GraphCast و انویدیا مدل FourCastNet خود را ارائه کرده‌اند که با استفاده از هوش مصنوعی دقت پیش‌بینی‌ها را افزایش داده‌اند. حتی گوگل مدل جدید خود را به‌صورت متن‌باز (Open Source) در دسترس عموم قرار داده است.

به گفته فیشر، همکاری جهانی بین محققان و شرکت‌های فناوری برای مقابله با تهدیدات اقلیمی یک ضرورت است. او معتقد است که جامعه علمی باید به توسعه یکدیگر کمک کند تا بتواند به این چالش بزرگ بپردازد و این همکاری‌ها برای آینده بسیار هیجان‌انگیز هستند.

هوش مصنوعی پیش‌بینی‌های جوی را متحول کرده و به‌ویژه با افزایش تهدیدات ناشی از تغییرات اقلیمی، این پیش‌بینی‌ها اهمیت بیشتری پیدا کرده‌اند. فناوری‌های جدید مبتنی بر هوش مصنوعی نه تنها دقت و سرعت پیش‌بینی‌ها را افزایش داده‌اند، بلکه این امکان را فراهم کرده‌اند که این پیش‌بینی‌ها در سطوح محلی و کوچک‌تر نیز اعمال شوند. همکاری جهانی بین محققان و شرکت‌های بزرگ فناوری برای مقابله با بحران‌های اقلیمی از اهمیت حیاتی برخوردار است و این همکاری‌ها می‌توانند به نجات جان انسان‌ها و کاهش خسارات اقتصادی کمک کنند.