Yapay zekâ destekli modeller, iklim değişikliğiyle birlikte artan aşırı hava olaylarını öngörme konusunda nasıl daha hassas ve etkili hale gelebilir?

Bu konuda öncelikle bir profesyonel olmadığımı belirtmek ile başlamak isterim hatalı bir düşüncem olabilir şimdiden mazur görün. Hava olaylarının doğası gereği hava dinamikleri bir sürü farklı değişkenlere sahip. Dünyanın dönüşü, okyanusların altındaki sıcak ve soğuk akıntılar, alçak ve yüksek basınç alanlarının ani değişkenliği gibi dinamikler uydu takibi yapılarak manuel takip ediliyor diye biliyorum. Yapay zeka desteği kullanılıyor olabilir ama zamanla yapay zekanın gelişimi ile birlikte bir sürü farklı olasılığı insan zihninden daha hızlı yorumlayıp ve tahminlerini daha hızlı değiştirebileceklerinden dolayı AI bu işte öne çıkacaktır. Nasıl daha etkili hale gelebilir diye düşündüğümde şuanki ve geçmişteki verileri yüklediğimizde istatistiki verilerle birlikte daha iyi olabilir. GraphCast diye bir yapay zeka uygulamaası 10 güne kadar doğru tahminler yapabliyormuş. Detayları kaynak kısmına ekledim.

Düşünceleriniz beğenilerinizden daha önemlidir. Sevgiler.

Konu hakkında zamanında birçok araştırma yapmıştım.

Bildiğiniz üzere küresel ısınma gün geçtikçe ilerliyor ve buna dur demeye gücümüz kalmadı. Zamanla okyanuslar ve denizler ısınıyor. Bu ısınmanın sonucu olarak sürekli bir artan buharlaşma ve haliyle artan bir konveksiyonel enerji oluşuyor. Şiddetli hava olaylarının asıl nedeni sıcaklık ve nem devinimidir. Soğuk sıcakla, kuru nemliyle kavga ederek kaosu başlatır. Küresel ısınma ise bu aradaki kaosu bir üst seviyeye taşır. Zamanında görülmeyen hava olaylarının görülmeye başlanmasının asıl nedeni de budur.

Örnek vermek gerekirse, Karadeniz'de önceden birkaç kronikleşmiş alçak basınç merkezi haricinde pek siklon görülmezdi. Ancak son yıllarda 990hPA gibi değerlere kadar düşen alçak basınç merkezleri oluşuyor. Bunun nedeni ise artan küresel sıcaklığın eşdeğer potansiyel sıcaklığı arttırmasıdır. Alçak basınç merkezleri doldur-boşalt tarzında bir sirkülasyona sahiptir bu sirkülasyonun nedeni ise nemlinin kuruyu, sıcağın soğuğu kovalamasıdır. Son yıllarda artan küresel sıcaklık ise bu karşıtlıkların arasındaki mesafeyi açarak bu kovalamayı daha şiddetli bir hale getiriyor. Hem Akdeniz'de görülen tropikal siklonlar hem de Karadeniz'de görülen subtropikal siklonlar ise bunların sonucu. Küresel ısınmanın artması emek eşdeğere potansiyel sıcaklığın daha fazla olması demek. Çünkü hem ısı enerjisi hem de yüksek nem bindirmesi üst seviyedeki soğukla çakışarak yoğuşuyor. Bu yoğuşma sırasında merkezi ısı etrafa saçılıyor ve oradaki hava parselini ısıtıyor. Tabii bu sırada boşalan yeri yeni hava kütlesi dolduruyor ve böylece boşalt doldur tarzında bir sirkülasyon başlıyor. Çekirdekteki termodinamik enerji, güçlü olunca kararsız bir hava meydana geliyor haliyle konverjans sahası gelişime açık hale geliyor. Konverjans sebepli updraft hareketiyle dikey gelişim gösteren bulutlar aşırı nem devinimiyle ekstra güç kazanıyor. Bu da ülkemizde bile şiddetli hava olaylarına neden olabiliyor.

Yapay zeka destekli modeller kısmına gelirsek. Aslında modeller aktif olarak o yönde çalışıyor. Klasik küresel devler (GFS gibi) bir veri çıktısını alır ve bunu diğer her türlü ihtimali ekleyerek 50'ye yakın senaryo oluşturur. Bu senaryoların ortalamasını alır, ayrıca ana senaryoyu da bunlarla pekiştirir. Yapay zeka ise mevcut verileri geleceği öngörmek için senaryolarla birlikte bir işbirliğine girişiyor. Hala daha tam bir başarı göstermiş olmasa da çalışmalar umut verici. ECMWF gibi devler aktif olarak yapay zekayla konfigüre ettikleri modelleri kendi sitelerinde paylaşıyor. Tahmin başarıları birkaç modelden çok daha üst düzeyde. Ayrıca bu işe NVIDIA, GOOGLE gibi devler de girişmiş durumda. Kendi sitelerinde bunların açıklaması detaylıca var.

Araştırmalar dışında firkimi söylemek gerekirse,

Aktif olarak 4 yıldır uzun vadeli dahil olmak üzere her türlü tahmin işini yapıyorum. Uzun vadeli öngörülerimde ise yapay zekanın gün geçtikçe mevcut bilimi ilerlettiğini hatta tahmin işinde birçok modelden daha iyi iş çıkardığını söyleyebilirim. Kısa vadeli tahminlerimde mevcut modeller ile yapay zeka çoğu zaman hemfikir oluyor ancak yine de küçük farklar var. Nowcasting dediğimiz anlık tahminlerde ise yapay zeka yerine insan beynini tercih ederim. İnsan beyni mevcut olarak nowcasting mevzusunda "bana göre" daha başarılı. Çünkü anlık gelen veriler bence tahminlerden daha kullanışlı.

Daha hassas ve etkili hale gelebilmesi için daha fazla veri girişi yapılması gerekiyor. Çünkü veri girişi ne kadar çok olursa oluşabilecek senaryo da o kadar fazla olur. Senaryoların izleceği yola göre de bir ana çıktı oluşturulabilir. Mevcut olarak 50 senaryo var ise 100-200 olabilmeli ki daha hassas, daha ayrıntılı ve daha mantıklı ana çıktılar oluşabilsin. Tabii yine de ekstrem hava olayları mükemmel bir bilinmezlik.