تقدم علمي مهم في توقع الظروف الجوية القاسية

يستعين خبراء الأرصاد خلال دراسة الأحوال الجوية بنماذج مختلفة وبيانات كثيرة لرصد الغيوم التي تنبئ بعواصف شديدة، لكن نتيجة لاتساع رقعة البيانات الجوية وازدياد الحاجة إلى الاستعداد للكوارث المناخية الصعبة، يكاد يستحيل متابعة جميع بؤر العواصف لحظة بلحظة، وخاصة تلك الأصغر حجماً.

وسعياً لإيجاد حلول لهذه المشكلة، طور العلماء نموذجاً حاسوبياً يساعد متنبئي الأحوال الجوية على تحديد العواصف الشديدة بصورة أدق وأسرع، ويعزى الفضل في ذلك إلى فريق من الباحثين في جامعة ولاية بنسلفانيا وشركة أكيو ويذر التي تقدم خدمات التنبؤ بالطقس في مختلف بقاع العالم، بالإضافة إلى جامعة ألميريا في إسبانيا، إذ ابتكر الفريق منظومة ذكية تستند إلى خوارزميات التصنيف الخطي؛ وهي من نوع خوارزميات تعلم الآلة، لترصد تحركات الغيوم التي قد يغفل عنها خبراء الأرصاد الجوية. وشغّل الباحثون حلهم الذكي على حاسوب بردجز الفائق في مركز بيتسبرغ للحواسيب الفائقة.

وأشاد ستيف وستر كبير خبراء الأرصاد الجوية في أكيو ويذر بهذه الأداة الجديدة، وقال إن توظيفها في التنبيه إلى التشكيلات الجوية محتملة الخطورة قد تساعده في التنبؤ بالأحوال الجوية على نحو أفضل. وقال ستيف «تزداد صحة التنبؤ بالأحوال الجوية كلما استخدمنا كماً أكبر من البيانات، ولدينا عوامل كثيرة تحكم العملية».

وعمل الباحثون خلال دراستهم مع ستيف وخبراء آخرين من أكيو ويذر، فحللوا أكثر من 50 ألف صورة جوية التقطتها الأقمار الاصطناعية للولايات المتحدة الأميركية، وتعرفوا إلى الغيوم الشبيهة بشكل الفاصلة «,». وترتبط هذه الأنماط الغيمية ارتباطاً قوياً بتشكيلات الأعاصير، والتي قد تؤدي إلى ظروف جوية شديدة مثل العواصف الرعدية والبرد والرياح العاتية والعواصف الثلجية.

ثم استخدموا تقنيات الرؤية الحاسوبية وتعلم الآلة لتعليم الحواسيب كيف ترصد غيوم شكل الفاصلة سريعاً في صور الأقمار الاصطناعية، ما يساعد الخبراء على التنبؤ عندما يدرسون كماً ضخماً من البيانات، فتشير لهم لحظياً إلى المواقع التي يجب الانتباه إليها لرصد الظروف الجوية العاصفة.

طوّر العلماء نموذجاً حاسوبياً يساعد على تحديد العواصف الشديدة بصورة أدق وأسرع.