Klima-Modelle: Deutsches Forschungsteam baut KI mit „nie dagewesener Genauigkeit“
Die Folgen des Klimawandels kann man schon jetzt weltweit an der steigenden Anzahl von Extremwetterereignissen sehen. Doch wie genau er sich in unterschiedlichen Regionen der Welt noch bemerkbar machen wird, kann mit bisherigen Modellen nur ziemlich ungenau vorhergesagt werden.
Um das zu ändern, hat ein internationales Forschungsteam aus Spanien, den USA und Deutschland einen neuen Ansatz entwickelt. Dieser sieht vor, maschinelles Lernen in bereits bestehende, aber relativ vage Modelle des Erdsystems zu integrieren und diese damit zu präzisieren.
Die bisherigen Modelle sind zu ungenau
Dadurch sollen Ungenauigkeiten und systematische Fehler bei der Klimamodellierung künftig möglichst vermieden werden, die vor allem einen Grund haben: Die Menge an Daten, die zur Vorhersage herangezogen werden können, ist schon allein durch die benötigte Rechenzeit begrenzt.
Basierend auf der Auswertung satellitengestützter Beobachtungsdaten soll die KI mit einer sehr hohen räumlichen Auflösung lernen, wie sich bestimmte Prozesse der Atmosphäre sowie Wechselwirkungen zwischen Land und Weltmeeren auswirken. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dann in das „grobmaschige“ Erdsystem-Modell einfließen und dessen Leistungsfähigkeit deutlich verbessern, schreiben die Wissenschaftler:innen in einem Bericht, der im Fachmagazin Nature Geoscience veröffentlicht wurde.
Vorhersagen sollen viel weiter in die Zukunft reichen
Geleitet wird das Team von Veronika Eyring vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Laut der Klimawissenschaftlerin soll die KI-gestützte Klimamodellierung die Forscher:innen in die Lage versetzen, „die Komplexität des künftigen Erdklimas und der Extremereignisse mit einer noch nie dagewesenen Genauigkeit vorherzusagen“.
Die neue KI-Technik soll auch dazu führen, dass Wetterereignisse nicht mehr wie bisher nur relativ kurzfristig vorausgesagt werden können, sondern mit einem Vorlauf von mehreren Jahrzehnten. Daneben soll die verbesserte Klimamodellierung auch dazu führen, Computernachbildungen des Erdsystems zu verbessern.
Die Wissenschaft stellt das Werkzeug für weitere Handlungen bereit
Wissenschaftler:innen nutzen solche digitalen Zwillinge, um besser zu verstehen, wie bestimmte Bewegungen und Kräfte in der analogen Welt zusammenspielen. Laut Eyring drehen sich die Bemühungen zusammengefasst darum, satellitengestützte Erdbeobachtungsdaten künftig viel intensiver zu nutzen, „um die globalen Vorhersagemodelle zu kalibrieren, zu bewerten und zu verbessern“.
Letztendlich hätten die KI-gestützten Klimamodelle vor allem ein Ziel: „Den dringenden Minderungs- und Anpassungsbedürfnissen der Gesellschaft und der Ökosysteme in einer sich rasch verändernden Welt“ gerecht zu werden.
