Sistemas de IA preveem tempestades de poeira com maior precisão na Ásia

A primavera é considerada uma estação linda em todo o mundo, mas muitos países asiáticos enfrentam o problema das tempestades de areia nessa estação todos os anos. Em março, algumas áreas da China enfrentaram o mesmo problema, quando os moradores foram avisados ​​para não saírem de casa devido aos fortes ventos que poderiam atingir 100 quilômetros por hora.

Primeiro, a tempestade de poeira atingiu a Mongólia Interior, na China, e depois Pequim recebeu um alerta para fechar as janelas e permanecer em casa, pois a poeira chegou à cidade após atravessar as planícies da Mongólia Interior chinesa e algumas áreas da Mongólia. Em muitos casos, a visibilidade ficou reduzida a menos de 90 metros durante as tempestades, e o céu ficou amarelado e nublado.

Ao longo dos anos, meteorologistas e cientistas chineses desenvolveram alguns sistemas de previsão, a partir da década de 1990. Mas estão intensificando seus esforços para obter uma compreensão melhor e informações mais precisas sobre onde a poeira é inicialmente levantada, em que quantidade e como ela se altera ao longo de sua trajetória, conforme a tempestade avança de uma área para outra. Os sistemas em que se baseiam, como todos os sistemas, não estão isentos de erros.

Pesquisadores e cientistas asiáticos têm utilizado modelos climáticos e, agora, inteligência artificial para obter estimativas e previsões mais precisas sobre esse fenômeno que enfrentam anualmente. Essas condiçõesmatic acarretam consequências econômicas, e previsões mais acertadas poderiam economizar milhões de dólares por ano. Estima-se que, em apenas um trimestre, as perdas podem ultrapassar os 4 milhões de dólares, incluindo danos à infraestrutura, fazendas e residências.

Causas, fontes e consequências

O Saara, na África, o maior deserto do mundo, é também a maior fonte de areia para essas tempestades. Já na Ásia, o Deserto de Gobi é uma das maiores fontes, estendendo-se em parte pela Mongólia e em parte pela China. Atualmente, cientistas trabalham em soluções para prever as tempestades de areia com base em inteligência artificial. Pesquisadores chineses já possuem dados significativos sobre tempestades de areia, que utilizam para previsão, provenientes de satélites e centros de observação em solo, além de dados de modelos de simulação de diferentes tipos.

Quando ventos fortes sopram sobre áreas secas, eles levantam partículas de poeira do solo para o ar, às vezes a até 1500 metros de altura, e as transportam de uma área para outra. Segundo especialistas, essa combinação de poeira e ar em alta velocidade pode percorrer distâncias consideráveis. Além disso, carrega consigo bactérias e partículas metálicas tóxicas, o que torna essa combinação bastante prejudicial à saúde humana e ao meio ambiente.

Durante essas tempestades, as taxas de mortalidade aumentam, não apenas pordentcausados ​​pelo vento, mas também por doenças cardiovasculares e respiratórias. As mortes por problemas cardiovasculares aumentam em 25% e as por problemas respiratórios, em 18%.

Essas tempestades de poeira também têm um customatic ; estima-se que elas reduzam a disponibilidade de água e os nutrientes do solo, o que pode resultar em menores colheitas. A Mongólia estima uma redução de 24% na produção agrícola devido a essas tempestades. Em escala global, 334 milhões de pessoas são afetadas por tempestades de areia todos os anos.

Sistemas de IA para prever tempestades de poeira

Sistemas de IA chineses conseguem prever tempestades de poeira em 13 países da Ásia, incluindo China, Tadjiquistão e Paquistão, com 12 horas de antecedência e em intervalos de uma hora. Quando os testes começaram no ano passado, os sistemas baseados em IA apresentaram melhores resultados em comparação com os sistemas convencionais, com 13% menos erros. Os pesquisadores também estão trabalhando para integrar esses sistemas a aplicativos móveis, permitindo que o público receba previsões e alertas sobre tempestades de poeira em tempo real.

Cientistas chineses também desenvolveram um sistema chamado DAPS (Sistema de Assimilação e Previsão de Poeira). Este sistema pode fornecer previsões para 48 horas. O sistema utiliza assimilação de dados, processo no qual dados observacionais são integrados a de modelos de IA para aumentar a precisão das previsões. Este sistema torna o processo quase automáticomaticAlgoritmos de aprendizado profundo são usados ​​para as previsões, removendo o viés nos dados observacionais. O sistema é útil para fornecer previsões para a China, Mongólia, Japão, Coreia do Sul e também Coreia do Norte, com detalhes sobre a densidade potencial da tempestade e como a poeira se espalhará por diferentes áreas.

As mudanças climáticas também contribuem para o agravamento das condições meteorológicas, mas a amplificação ártica, que altera os padrões de circulação dos ventos e é um fenômeno meteorológico, reduziu os níveis de poeira no sul e oeste da Ásia. No entanto, o mesmo fenômeno agravou a situação da poeira no Paquistão, onde Karachi e Lahore, duas de suas principais cidades, enfrentam uma degradação da qualidade do ar, frequentemente figurando entre as mais tóxicas e entre as dez piores do mundo.

As plantações de árvores desempenham um papel importante no controle da desertificação, principal causa das tempestades de poeira. Concordamos que as tempestades de poeira afetam principalmente áreas remotas e menos desenvolvidas. Os esforços de combate à desertificação devem ser aprimorados com o apoio do governo para reduzir o impacto das tempestades e os níveis de poeira, juntamente com o avanço tecnológico.