AIシステム、アジアでより高精度に砂嵐を予測

春は世界中で美しい季節と考えられていますが、多くのアジアの国々では毎年春に砂嵐の問題に直面しています。3月、中国のいくつかの地域では、時速100キロメートルに達する強風が吹くため外出を控えるよう住民に指示された際、同じ問題に見舞われました。

まず、中国の内モンゴル自治区が砂嵐の影響を受け、その後、中国の内モンゴル平原やモンゴルの一部を通過して砂が都市に到達したため、窓を閉めて屋内に留まるよう警告が発令された北京で問題が顕在化しました。多くの場合、空が黄色く暗くなる中、嵐の間、視界は90メートル未満に減少しました。

中国の気象学者や科学者たちは、1990年代から数年にわたりいくつかの予測システムを開発してきました。しかし、彼らは、ダストが最初にどこで巻き上げられ、どの程度の量で、嵐が一つの地域から別の地域へ進行するにつれてどのように変化するかについて、より良い理解とより正確な情報を得るために努力を強化しています。彼らが依存するシステムも、すべてのシステムと同様に、独自の誤差を抱えています。

アジアの研究者や科学者たちは、気候モデリングと現在人工知能を活用し、毎年直面しなければならないこの現象に対するより良い推定と予測を得ようとしています。これらの気象条件には経済的な影響があり、より良い予測により、毎年数百万ドルを節約できる可能性があります。1四半期だけで、インフラ、農場、住宅への損害を含め、損失が400万ドル以上になる可能性があると推定されています。

原因、起源、および影響

アフリカのサハラ砂漠は世界最大の砂漠であり、これらの嵐にとって最大の砂の供給源でもあります。アジアでは、ゴビ砂漠が最大の供給源の一つであり、その一部はモンゴルに、一部は中国にあります。現在、科学者たちは人工知能に基づく砂嵐の予測に関する解決策に取り組んでいます。中国の研究者たちは、すでに衛星や地上観測センター、ならびにさまざまなタイプのシミュレーションモデルからのデータを通じて予測に利用している、砂嵐に関する重要なデータを保有しています。

強い風が乾燥地帯を吹き抜けると、地面の塵の粒子を空中に巻き上げ、時には1500メートルの高さまで持ち上げ、ある地域から別の地域へ運びます。専門家によると、塵と空気の高速移動する組み合わせは非常に長い距離を移動することができます。また、塵と一緒に有毒な細菌や金属粒子も運び、この組み合わせは人々の健康や環境にとって非常に有害です。

これらの嵐の間、死亡率は増加します。風による事故だけでなく、心血管疾患や呼吸器疾患からもです。心血管問題による死亡は25%増加し、呼吸器問題による死亡は18%増加します。

これらの砂嵐には気候的なコストもあります。推定では、水や土壌の栄養分が減少し、作物の収量が低下する可能性があります。モンゴルでは、これらの嵐により作物の収量が24%減少すると推定されています。世界的には、毎年3億3400万人が砂嵐の影響を受けています。

砂嵐を予測するためのAIシステム

中国のAIシステムは、中国、タジキスタン、パキスタンなどアジアの13カ国で、砂嵐を12時間前に、かつ時間単位で予測することができます。昨年試験を開始した際、AIベースのシステムは非AIベースのシステムと比較して13%少ない誤差で、より良い結果を示しました。研究者たちは、一般市民がタイムリーな砂嵐の予報や警報を受け取れるように、これらのシステムをモバイルアプリに統合する作業も行っています。

中国の科学者たちも、DAPS（ダスト同化予測システム）と呼ばれるシステムを開発しました。このシステムは48時間先の予報を提供できます。このシステムはデータ同化を利用しており、このプロセスでは観測データがAIモデルの計算と統合され、予報の精度が向上します。このシステムにより、プロセスはほぼ自動化されます。観測データのバイアスを除去するために深層学習アルゴリズムが予測に使用されます。このシステムは、嵐の密度やダストが異なる地域にどのように広がるかという詳細を含め、中国、モンゴル、日本、韓国、および北朝鮮に対する予報を提供するのに役立ちます。

気候変動も悪化する天候条件に影響を与えていますが、風のパターンを変化させる気象現象である極域増幅は、南アジアおよび西アジアの塵のレベルを減少させました。しかし、同じ現象はパキスタンでは塵の状態を悪化させ、その主要都市であるカラチとラホールは空気質の悪化に直面しており、しばしば世界で最も有毒な都市やトップ10入りしています。

樹木植林は、砂嵐の主要な原因である土地の砂漠化を制御する上で重要な役割を果たします。砂嵐は主に開発の遅れた遠隔地域に影響を与えることが同意されています。政府の支援を受けて砂漠化防止対策を強化し、嵐の影響を軽減し、塵のレベルを低減するとともに、技術的進歩を促進する必要があります。