_ Dezvăluirea cântecului de gheață și foc în America peisaj cu învățare automată

În terenul accidentat din vestul Statelor Unite, unde incendiile de vegetație răvănesc necontrolate, iese la iveală o legătură surprinzătoare cu cerul tumultuos din centrul SUA. Un studiu recent publicat în Advances in Atmospheric Sciences explorează relația interesantă dintre incendiile de vegetație din Vest și furtunile cu grindină din centrul SUA.

La baza acestui studiu de pionierat condus de Jiwen Fan, care a fost la Pacific Northwest National Laboratory și se află în prezent la Argonne National Laboratory, constă în aplicarea inovatoare a tehnicilor de învățare automată (ML) pentru a lumina legătura ascunsă dintre fenomene aparent disparate.

Algoritmii de învățare automată, inclusiv Random Forest și Extreme Gradient Boosting, sunt utilizate pentru a analiza seturi vaste de date care se întind pe două decenii, din 2001 până în 2020. Aceste modele ML sunt antrenate pentru a prezice apariția grindinei mari în statele centrale ale SUA pe baza unei multitudini de variabile, inclusiv condițiile meteorologice din regiunea incendiului, modelele vântului și caracteristicile de incendii în sine.

Prin analiză meticuloasă și prelucrare a datelor, modelele ML ating o acuratețe remarcabilă, cu predicții depășind 90% în unele cazuri. Prin identificarea variabilelor și modelelor cheie, aceste modele dezvăluie corelațiile dintre incendiile din vestul SUA și furtunile cu grindină din centrul SUA, oferind informații neprețuite asupra impactului de la distanță al incendiilor de vegetație asupra evenimentelor meteorologice severe aflate la mii de mile distanță.

" Acum suntem capabili să pictăm o imagine vie a relației complicate dintre foc și grindină în peisajul american.Incendiile de sălbăticie din vestul SUA, exercită o influență profundă asupra condițiilor atmosferice, modelând traiectoria evenimentelor meteorologice severe aflate la mii de mile depărtare— ceva la care nu ne-am gândit niciodată înainte”, a spus dr. Jiwen Fan.

„Variabilele meteorologice precum vântul de vest, temperatura și umiditatea relativă în regiunea incendiilor și intensitatea incendiilor de vegetație apar ca actori cheie în această simfonie climatică. „

Totuși, în mijlocul minunăției descoperirii, provocările abundă. Încercările de a prezice numărul zilnic al evenimentelor mari de grindină dezvăluie complexitatea capriciilor naturii, amintindu-ne de natura imprevizibilă a fenomenelor meteorologice. Pe măsură ce cercetătorii continuă să-și perfecționeze modelele și să se confrunte cu dezechilibrele de date, căutarea de înțelegere continuă.

Utilizarea tehnicilor ML reprezintă un progres semnificativ în știința atmosferică, permițând cercetătorilor să navigheze în seturi complexe de date și să extragă modele semnificative care s-ar putea să fi eludat metodele statistice tradiționale.

Cu ML ca lumină călăuzitoare, oamenii de știință pornesc într-o călătorie pentru a dezvălui misterele sistemelor interconectate ale Pământului și pentru a deschide calea pentru predicții mai precise și măsuri proactive în fața evoluției. dinamica climatului.

(Fluierul)