AI系统以更高分辨率预测亚洲沙尘暴

春天被认为是全球美丽的季节，但许多亚洲国家每年春季都面临沙尘暴问题。3月，中国部分地区面临同样的问题，当地居民被告知不要外出，因为强风将达到每小时100公里。

首先，中国内蒙古受到沙尘暴影响，随后是北京发出关闭窗户和留在室内的警告，因为沙尘在穿越中国内蒙古平原和蒙古部分地区后到达城市。在许多情况下，风暴期间能见度降至90米以下，天空变得黄色和阴沉。

中国气象学家和科学家多年来开发了几种预测系统，始于20世纪90年代。但他们正在努力更好地了解沙尘最初在哪里被卷起、数量多少以及风暴从一个区域到另一个区域时如何变化。他们依赖的系统并非没有错误，因为所有系统都是如此。

亚洲研究人员和科学家一直在利用气候建模和现在的人工智能来获得更好的估计和预测，以应对他们每年必须面对的现象。这些气候条件有经济后果，有了更好的预测，每年可以节省数百万美元。据估计，仅在一个季度，损失就可能超过400万美元，包括基础设施、农场和住房单位的损坏。

原因、来源和后果

非洲的撒哈拉沙漠，世界上最大的沙漠，也是这些风暴最大的沙子来源。而在亚洲，戈壁沙漠是最大的来源之一，部分位于蒙古，部分位于中国。现在科学家正在研究基于人工智能的沙尘暴预测解决方案。中国研究人员已经拥有关于沙尘暴的大量数据，他们利用这些数据通过卫星和地面观测中心进行预测，还有来自不同类型模拟模型的数据。

当强风吹过干燥地区时，它会将灰尘颗粒从地面扬起至空中，有时高达1500米，并将它们从一个区域带到另一个区域。据专家称，快速移动的灰尘和空气组合可以旅行相当长的距离。它们还携带细菌和有毒金属颗粒，这种组合对人们的健康和环境都非常有害。

在这些风暴期间，死亡率增加，不仅来自风引起的事故，还来自心血管和呼吸系统疾病。心血管问题导致的死亡增加25%，呼吸系统问题导致的死亡增加18%。

这些沙尘暴也有气候成本，估计它们会减少水和土壤营养，可能导致作物产量降低。蒙古估计，这些风暴导致其作物产量减少24%。在全球范围内，每年有3.34亿人受到沙尘暴的影响。

预测沙尘暴的AI系统

中国AI系统可以提前12小时，按小时预测亚洲13个国家的沙尘暴，包括中国、塔吉克斯坦和巴基斯坦。去年开始试验时，基于AI的系统显示出比非AI系统更好的结果，错误率降低了13%。研究人员还在努力将这些系统带入移动应用程序，以便公众及时获取沙尘暴预报和警报。

中国科学家还开发了一个名为DAPS（沙尘同化与预测系统）的系统。该系统可以提供48小时的预报。该系统利用数据同化，在此过程中，观测数据与AI模型计算相结合，以提高预报的准确性。该系统使过程几乎自动化。深度学习算法用于预测，通过消除观测数据中的偏差。该系统有助于为中国、蒙古、日本、韩国和朝鲜提供预报，详细说明风暴的密度以及沙尘如何在不同区域扩散。

气候变化也在加剧天气状况，但北极放大效应改变了风循环模式，这是一种气象现象，减少了南亚和西亚的沙尘水平。但同样的现象加剧了巴基斯坦的沙尘状况，其两个主要城市卡拉奇和拉合尔正面临空气质量恶化，通常成为世界上最有毒的城市之一。

植树造林在控制土地荒漠化方面发挥着重要作用，这是沙尘暴的主要原因。我们同意沙尘暴主要影响发展较少的偏远地区。必须通过政府支持加强防荒漠化努力，以减少风暴的影响并降低沙尘水平，同时推进技术进步。