Les systèmes d'IA prédisent les tempêtes de poussière avec une plus grande précision en Asie

Le printemps est considéré comme une belle saison dans le monde entier, mais de nombreux pays asiatiques font face au problème des tempêtes de poussière au printemps chaque année. En mars, certaines régions de la Chine ont fait face au même problème lorsque les habitants ont été priés de ne pas sortir car des vents violents souffleraient, atteignant 100 kilomètres par heure.

D'abord, la Mongolie-Intérieure en Chine a été touchée par la tempête de poussière, puis c'était Pékin où un avertissement a été émis pour fermer les fenêtres et rester à l'intérieur car la poussière a atteint la ville après avoir traversé les plaines de la Mongolie-Intérieure en Chine et certaines zones de Mongolie. Dans de nombreux cas, la visibilité a été réduite à moins de 90 mètres pendant les tempêtes alors que le ciel est devenu jaune et sombre.

Les météorologues et scientifiques chinois ont développé quelques systèmes de prévision au fil des ans, en commençant dans les années 1990. Mais ils intensifient leurs efforts pour avoir une meilleure idée et des informations plus précises sur l'endroit où la poussière est soulevée en premier, en quelle quantité, et comment elle change de route au fur et à mesure que la tempête progresse d'une zone à une autre. Les systèmes sur lesquels ils s'appuient ne sont pas sans erreurs, comme tous les systèmes.

Les chercheurs et scientifiques asiatiques utilisent désormais la modélisation climatique et l'intelligence artificielle pour obtenir de meilleures estimations et prévisions pour ce phénomène auquel ils doivent faire face chaque année. Il y a des conséquences économiques à ces conditions climatiques, et avec de meilleures prévisions, des millions de dollars pourraient être économisés chaque année. On estime que dans un seul trimestre, les pertes peuvent atteindre plus de 4 millions de dollars, y compris les dommages aux infrastructures, aux fermes et aux logements.

Causes, sources et conséquences

Le Sahara en Afrique, le plus grand désert du monde, est également la plus grande source de sable pour ces tempêtes. En Asie, le désert de Gobi est l'une des plus grandes sources, situé en partie en Mongolie et en partie en Chine. Maintenant, les scientifiques travaillent sur des solutions pour prédire les tempêtes de sable basées sur l'intelligence artificielle. Les chercheurs chinois disposent déjà de données significatives sur les tempêtes de sable qu'ils utilisent pour la prévision, via des satellites et des centres d'observation au sol, ainsi que des données de modèles de simulation de différents types.

Lorsque des vents rapides soufflent sur des zones arides, ils soulèvent des particules de poussière du sol dans l'air, parfois jusqu'à 1500 mètres, et les transportent d'une zone à une autre. Selon les experts, la combinaison rapide de poussière et d'air peut parcourir de très longues distances. Ils transportent également des bactéries et des particules métalliques toxiques avec la poussière, cette combinaison est très dommageable pour la santé des personnes et pour l'environnement.

Pendant ces tempêtes, les taux de mortalité augmentent, non seulement à cause des accidents causés par le vent, mais aussi des maladies cardiovasculaires et respiratoires. Les décès dus à des problèmes cardiovasculaires augmentent de 25 %, et ceux dus à des problèmes respiratoires augmentent de 18 %.

Il y a aussi un coût climatique à ces tempêtes de poussière, les estimations indiquent qu'elles réduisent la nutrition de l'eau et du sol et pourraient entraîner une baisse des rendements agricoles. La Mongolie estime une réduction de 24 % des rendements de ses cultures due à ces tempêtes. À l'échelle mondiale, 334 millions de personnes sont touchées par les tempêtes de sable chaque année.

Systèmes d'IA pour la prédiction des tempêtes de poussière

Les systèmes d'IA chinois peuvent prévoir les tempêtes de poussière dans 13 pays d'Asie, y compris la Chine, le Tadjikistan et le Pakistan, 12 heures à l'avance et sur une base horaire. Lorsqu'ils ont commencé les essais l'année dernière, les systèmes basés sur l'IA ont montré de meilleurs résultats par rapport aux systèmes non basés sur l'IA, avec 13 % d'erreuses en moins. Les chercheurs travaillent également à intégrer ces systèmes dans des applications mobiles pour que le public puisse obtenir des prévisions et des alertes de tempête de poussière en temps opportun.

Des scientifiques chinois ont également développé un système appelé DAPS (Dust Assimilation and Prediction System). Ce système peut fournir des prévisions sur 48 heures. Le système utilise l'assimilation de données, dans ce processus, les données d'observation sont intégrées aux calculs du modèle IA pour la précision des prévisions. Ce système rend le processus presque automatique. Des algorithmes d'apprentissage profond sont utilisés pour les prédictions en éliminant les biais dans les données d'observation. Le système est utile pour fournir des prévisions pour la Chine, la Mongolie, le Japon, la Corée du Sud et également la Corée du Nord, avec des détails sur la densité de la tempête et la façon dont la poussière se répandra dans différentes zones.

Le changement climatique joue également un rôle dans l'aggravation des conditions météorologiques, mais l'amplification arctique, qui modifie les schémas de circulation du vent et est un phénomène météorologique, a réduit les niveaux de poussière en Asie du Sud et de l'Ouest. Mais le même phénomène a aggravé les conditions de poussière au Pakistan, où Karachi et Lahore, deux de ses principales villes, font face à une dégradation de la qualité de l'air, souvent classée parmi les plus toxiques et dans le top dix mondial.

Les plantations d'arbres jouent un rôle important dans la lutte contre la désertification des terres, qui est la principale cause des tempêtes de poussière. Il est convenu que les tempêtes de poussière affectent principalement les zones reculées avec moins de développement. Les efforts anti-désertification doivent être améliorés avec le soutien du gouvernement pour réduire l'impact des tempêtes et diminuer les niveaux de poussière, ainsi que par l'avancement technologique.