KI-Systeme sagen Staubstürme in Asien genauer voraus

Der Frühling gilt weltweit als eine wunderschöne Jahreszeit, doch viele asiatische Länder haben jedes Jahr mit Staubstürmen zu kämpfen. Im März erlebten einige Gebiete Chinas dasselbe Problem; die Bevölkerung wurde aufgefordert, wegen starker Winde mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 Kilometern pro Stunde nicht ins Freie zu gehen.

Zuerst wurde die Innere Mongolei in China von dem Staubsturm heimgesucht, dann Peking, wo eine Warnung herausgegeben wurde, die Fenster zu schließen und in Gebäuden zu bleiben, da der Staub, der über die Ebenen der Inneren Mongolei und Teile der Mongolei gezogen war, die Stadt erreichte. In vielen Fällen sank die Sichtweite während der Stürme auf unter 90 Meter, der Himmel färbte sich gelb und trüb.

Chinesische Meteorologen und Wissenschaftler haben seit den 1990er Jahren verschiedene Vorhersagesysteme entwickelt. Sie arbeiten jedoch intensiv daran, genauere Informationen darüber zu erhalten, wo der Staub zuerst aufgewirbelt wird, in welcher Menge und wie er sich im Verlauf des Sturms verändert. Wie alle Systeme sind auch diese nicht fehlerfrei.

Asiatische Forscher und Wissenschaftler nutzen Klimamodelle und mittlerweile auch künstliche Intelligenz, um genauere Schätzungen und Vorhersagen für dieses Phänomen zu erhalten, mit dem sie jedes Jahr konfrontiert sind. Diesematic haben wirtschaftliche Folgen, und mit besseren Prognosen könnten jährlich Millionen von Dollar eingespart werden. Schätzungen zufolge können die Verluste allein in einem Quartal über vier Millionen Dollar betragen, einschließlich Schäden an Infrastruktur, landwirtschaftlichen Betrieben und Wohnhäusern.

Ursachen, Quellen und Folgen

Die Sahara in Afrika, die größte Wüste der Welt, ist auch die größte Sandquelle für diese Stürme. In Asien ist die Wüste Gobi, die sich teils in der Mongolei, teils in China erstreckt, eine der größten Sandquellen. Wissenschaftler arbeiten nun an Lösungen zur Vorhersage von Sandstürmen mithilfe künstlicher Intelligenz. Chinesische Forscher verfügen bereits über umfangreiche Daten zu Sandstürmen, die sie für Prognosen nutzen. Diese Daten stammen von Satelliten und Bodenstationen sowie aus verschiedenen Simulationsmodellen.

Wenn starke Winde über trockene Gebiete wehen, wirbeln sie Staubpartikel vom Boden auf, manchmal bis zu 1500 Meter hoch, und transportieren sie von einem Ort zum anderen. Experten zufolge kann diese schnell bewegte Mischung aus Staub und Luft beträchtliche Entfernungen zurücklegen. Sie transportiert neben dem Staub auch Bakterien und giftige Metallpartikel. Diese Kombination ist äußerst schädlich für die menschliche Gesundheit und die Umwelt.

Wie bei solchen Stürmen steigt die Sterblichkeitsrate, nicht nur durch windbedingtedent, sondern auch durch Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen. Die Todesfälle durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen nehmen um 25 % zu, die durch Atemwegserkrankungen um 18 %.

Diese Staubstürme haben auchmatic Folgen: Schätzungen zufolge verringern sie die Wasser- und Nährstoffversorgung des Bodens und können zu geringeren Ernteerträgen führen. Allein in der Mongolei werden Ernteausfälle von 24 % durch diese Stürme verzeichnet. Weltweit sind jährlich 334 Millionen Menschen von Sandstürmen betroffen.

KI-Systeme zur Vorhersage von Staubstürmen

Chinesische KI-Systeme können Staubstürme in 13 asiatischen Ländern, darunter China, Tadschikistan und Pakistan, bis zu zwölf Stunden im Voraus und stündlich vorhersagen. Bei Testläufen im letzten Jahr erzielten die KI-basierten Systeme im Vergleich zu herkömmlichen Systemen bessere Ergebnisse mit 13 % weniger Fehlern. Forscher arbeiten zudem daran, diese Systeme als mobile Apps für die Öffentlichkeit bereitzustellen, um rechtzeitige Staubsturmwarnungen zu erhalten.

Chinesische Wissenschaftler haben ein System namens DAPS (Dust Assimilation and Prediction System) entwickelt. Dieses System liefert Vorhersagen für 48 Stunden. Es nutzt Datenassimilation, wobei Beobachtungsdaten mit Berechnungenmatic. Deep-Learning-Algorithmen werden eingesetzt, um Verzerrungen in den Beobachtungsdaten zu eliminieren. Das System liefert detaillierte Vorhersagen für China, die Mongolei, Japan, Südkorea und Nordkorea, insbesondere zur Dichte des Sturms und zur Ausbreitung des Staubs in verschiedenen Gebieten. eines KI-Modells kombiniert werden, um die Genauigkeit der Vorhersagen zu verbessern. Dadurch läuft der Prozess nahezu

Der Klimawandel trägt zwar zur Verschlechterung der Wetterbedingungen bei, doch die arktische Verstärkung, ein meteorologisches Phänomen, das die Windzirkulationsmuster verändert, hat die Staubbelastung in Süd- und Westasien verringert. Gleichzeitig hat sich die Staubbelastung in Pakistan jedoch verschärft. Dort leiden die beiden größten Städte, Karatschi und Lahore, unter einer stark verschlechterten Luftqualität und zählen oft zu den zehn am stärksten belasteten Städten weltweit.

Aufforstungen spielen eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung der Wüstenbildung, die eine Hauptursache für Staubstürme ist. Staubstürme betreffen vor allem abgelegene und weniger entwickelte Gebiete. Die Maßnahmen gegen die Wüstenbildung müssen mit staatlicher Unterstützung und technologischem Fortschritt verstärkt werden, um die Auswirkungen der Stürme und die Staubbelastung zu verringern.