إن التنبؤ بطقس الحرائق ليس بالأمر السهل – فهناك العديد من أنواع التحديات المختلفة التي يواجهها المتنبئون قبل اندلاع حرائق الغابات وحتى أثناء نشاطها. هذه الحرائق يمكن أن تشتعل في أي وقت وفي أي مكان. يجب أخذ العديد من العوامل المختلفة في الاعتبار قبل تقدير مدى السرعة التي يمكن أن ينتشر بها الفيروس، ومدى عمق تأثيره على حياتنا ومجتمعاتنا.
“إن أكبر التحديات تنطوي على التنبؤ في التضاريس المعقدة، و”تقييم الوقود”، وإيصال رسالة المخاطر”. هيث هوكنبيريقال مدير برنامج طقس الحرائق الوطني في خدمة الأرصاد الجوية الوطنية التابعة للرابطة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأسبوع الماضي. “تشمل التضاريس المعقدة المنحدرات الشديدة والوديان المتقاطعة والعوامل الجغرافية الأخرى التي تسبب تغيرات صغيرة في الطقس. ولا يزال يتعين على علماء الأرصاد الجوية تفسير وتحسين نماذج الطقس شديدة التعقيد لجعلها تعمل فعليًا عندما تغير الجبال والوديان الرياح والأمطار. “
يلعب الطقس دورًا كبيرًا في تطور حرائق الغابات وعمرها، خاصة عندما يتعلق الأمر بالبرق.
متعلق ب: تمنح الحكومة الأمريكية ملايين الدولارات لـ NOAA لأبحاث الاستجابة لحرائق الغابات
إن ملايين الإضرابات التي نقوم بها في جميع أنحاء الولايات المتحدة سنويًا لا تساهم في ذلك فحسب مئات الإصابات وأقل من عشرين قتيلاً ولكنها يمكن أن تؤدي أيضًا إلى إشعال حرائق الغابات في غضون ثوانٍ. ويشكل هذا البرق الخطير تهديدًا خاصة عندما لا يكون مصحوبًا بالمطر، مما يسمح بضربة واحدة لإشعال حريق كامل. وفي كثير من الأحيان، في الظروف المناسبة، يمكن لهذه الحرائق أن تتوسع بسرعة، مما يهدد المجتمعات دون أي إنذار. وهذا إذا كان هناك تحذير على الإطلاق.
لذلك، لمساعدة المتنبئين، تم دمج الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بهذه الكوارث، والتي لا تزال تتفاقم بسبب الأنشطة البشرية. تغير المناخ.
وقال هوكنبيري: “إن أفضل أنواع التحسينات التي يمكن أن يحققها الذكاء الاصطناعي هي على الأرجح مساعدة البشر على التمييز بين ما هو غير عادي وما هو استثنائي”. “هناك أكثر من 80 ألف حريق غابات كل عام، وهو ما يزيد بكثير عن عدد الأعاصير أو الأعاصير في عام واحد. ومن المرجح أن يستمر الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي الآخر في تضييق نطاق هذه الآلاف والآلاف من الحرائق وحصرها في تلك التي تشكل أكبر خطر على البيئة. أمتنا.”
يعد الذكاء الاصطناعي أمرًا شائعًا في المنظمة – فقد تم استخدام مثل هذه التقنيات في الماضي للمساعدة في التنبؤ بالطقس القاسي وتطور الأعاصير، وتحديد الانفجارات البركانية وحتى مساعدة مجتمع الطيران في مراقبة الظروف السحابية. أحد الأمثلة على ذلك هو آلية تسمى ProbSevere، يستخدمه المتنبئون في خدمة الطقس الوطنية (NWS) لتوفير مزيد من الوقت قبل الطقس القاسي أثناء مراقبة تطور العواصف وإصدار تحذيرات من العواصف الرعدية الشديدة والإعصار. ومع نجاح مثل هذه التطبيقات، فإن نموذج LightningCast AI تم تطويره بواسطة جون سينتينيو في جامعة ويسكونسن/المعهد التعاوني لدراسات الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية (CIMSS)، وتم اختباره في عام 2021 لتعزيز توقعات الطقس المتعلقة بالحرائق من خلال توفير معلومات سهلة الاستخدام ودقيقة باستمرار.
“الذكاء الاصطناعي هو أتمتة المهام الفكرية التي يؤديها البشر عادة. بينما يتفوق الخبراء البشريون في استخلاص المعلومات من صور الأقمار الصناعية، إلا أنهم لا يستطيعون تحليل سوى جزء صغير من خرطوم البيانات البيئية، لذا فإن الأتمتة التي تقترب من مهارة الخبراء البشرية ضرورية للغاية للاستغلال الكامل وقال مايك بافولونيس، عالم الفيزياء في مركز NOAA/NESDIS لتطبيقات وأبحاث الأقمار الصناعية: “مصادر البيانات البيئية، مثل الأقمار الصناعية”. “لقد استمر LightningCast في التطور ويستخدم الآن بشكل روتيني من قبل المتنبئين NWS لدعم القرار، والتنبؤ بالطيران، ومؤخرًا، التنبؤ بالعواصف الرعدية في حوادث حرائق البراري حيث تشكل العواصف الرعدية خطرًا كبيرًا على أطقم الإطفاء وقد يكون من الصعب التنبؤ بمثل هذه العواصف.”
إذًا كيف يعمل نموذج الذكاء الاصطناعي هذا؟ وهي تتعاون مع اثنين من الأقمار الصناعية GOES-R التابعة لـ NOAA، وتقوم كل يوم بمعالجة البيانات الناتجة عن أكثر من 6600 صورة تم إنشاؤها بواسطة أداتيهما: مخطط البرق الثابت بالنسبة إلى الأرض والتصوير الأساسي المتقدم. يمكن لخوارزمية الجهاز المدربة التعرف على أنماط مماثلة ومعقدة لتحديد المكان الذي من المرجح أن تحدث فيه ضربات البرق خلال الساعة التالية. يقوم بذلك جزئيًا عن طريق إنشاء خرائط في غضون ثوانٍ قليلة.
وقد وفر هذا للعلماء الوقت والموارد لإجراء تنبؤات أكثر دقة كما هو موضح هنا مثال سابق من واشنطن العاصمة في 7 يوليو 2021.
“أدوات الذكاء الاصطناعي تتنقل عبر جبال من البيانات، مما يسمح لصانعي القرار من البشر باتخاذ قرارات أكثر استنارة وفي الوقت المناسب، مع تحرير المزيد من البيانات وقت وقال بافولونيس: “للتواصل والتنسيق مع أصحاب المصلحة والشركاء – وهو أمر لا يستطيع الذكاء الاصطناعي القيام به بشكل جيد”. “الذكاء الاصطناعي لديه القدرة على تغيير قواعد اللعبة بعدة طرق، بما في ذلك الكشف المبكر عن الحرائق، والتنبؤ بالبرق، والتنبؤ بانتشار الحرائق وسلوكها، ورسم الخرائط محيط الحريق وتقييم مخاطر حرائق الغابات قبل الاشتعال.”
قصص ذات الصلة:
– صور الأقمار الصناعية تلتقط حرائق الغابات التي اندلعت في جميع أنحاء اليونان (صورة)
– الأقمار الصناعية تراقب حرائق الغابات المشتعلة عبر شمال غرب كندا (صور)
– قد يؤدي تغير المناخ إلى تغيير لون محيطات الأرض
ولكن هذه ليست سوى البداية لدمج الذكاء الاصطناعي في البحث والتنبؤ. مع الدعم المستمر من قانون البنية التحتية التابع للحزبين والتعاون مع معاهد NESDIS التعاونية، يتطلع المتنبئون إلى مواصلة اختبار الجمع بين الذكاء الاصطناعي ومصادر البيانات الفضائية والبيئية لإنشاء خوارزمية جديدة لاكتشاف الحرائق مبكرًا وحتى التنبؤ بالسلوك والانتشار.
“تقوم NESDIS باختبار خوارزمية ذكاء اصطناعي جديدة والتي تعد جزءًا من الجيل التالي من نظام مكافحة الحرائق (NGFS) والذي يمكن تطبيقه على العديد من الأنظمة المختلفة الأقمار الصناعية وقال بافولونيس: “إنه مصمم خصيصًا للكشف عن الحرائق في وقت أبكر من طرق الأقمار الصناعية الحالية”. “