Nieuw AI-model verdubbelt waarschuwingstijd bij extreme regenval
Je kent het beeld van het journaal: binnen een uur verandert een straat in een rivier. Flash floods, plotselinge overstromingen door extreme regenval, slaan vaak snel en hard toe. Hoe eerder mensen gewaarschuwd worden, hoe meer tijd ze hebben om op tijd weg te komen of spullen te beschermen. Een nieuw onderzoek laat zien dat een AI-model die waarschuwingstijd flink kan verlengen.
Weerdiensten gebruiken al langer radarbeelden om neerslag te voorspellen voor de komende uren, dit heet "nowcasting" (het voorspellen van het weer op de korte termijn, meestal de komende paar uur). Voor gewone regen werkt dit al goed. Maar bij extreme, zware regenval lukte het tot nu toe alleen om betrouwbare voorspellingen te doen voor de eerste paar uur. Daarna werd de onzekerheid te groot.
Een onderzoeksteam van Microsoft presenteert nu een nieuw model, genaamd MW-Nowcast, dat deze grens verlegt. Het model combineert twee technieken. Eerst voorspelt het de grote, herkenbare structuur van een regensysteem, zoals de vorm en richting van een heel regengebied. Die structuur blijft namelijk langer voorspelbaar dan de details van individuele regenbuien. Daarna laat het model allerlei mogelijke uitkomsten zien voor de onzekere details, zoals waar precies een bui ontstaat, groeit of verdwijnt. Door dit te combineren, maakt het model niet één voorspelling, maar een heel scala aan mogelijke scenario's, een zogeheten "ensemble".
De onderzoekers testten het model met onafhankelijke data uit de Verenigde Staten, Europa en China. Voor de meest intense regenval verdubbelde MW-Nowcast de betrouwbare waarschuwingstijd in alle drie de regio's. Waar het beste bestaande model tot nu toe maximaal 3 uur vooruit een goede voorspelling kon geven, haalt dit nieuwe model dezelfde nauwkeurigheid tot 6 uur vooruit.
De onderzoekers onderzochten ook of die extra uren praktisch nuttig zijn. Ze deden een zogeheten kosten-batenanalyse: een berekening die laat zien of het inzetten van noodmaatregelen (kosten) opweegt tegen de schade die je voorkomt (baten) als de voorspelling uitkomt. Daaruit bleek dat het model zelfs 4 tot 6 uur vooruit nog duidelijk waarde toevoegt voor allerlei toepassingen, terwijl andere modellen op die termijn weinig houvast meer bieden.
Wat betekent dit (nog) niet
Dit is één onderzoek van één team, nog niet een systeem dat overal wereldwijd in gebruik is. Het model is getest op historische data uit drie regio's, maar dat zegt niet automatisch iets over de prestaties in bijvoorbeeld tropische gebieden met heel ander weer. Ook vervangt een langere waarschuwingstijd geen goede rampenorganisatie: mensen moeten de waarschuwing nog wel ontvangen, begrijpen en ernaar handelen.
Voor de praktijk kan dit grote gevolgen hebben. Meer uren voorbereidingstijd geven hulpdiensten en lokale besturen de kans om mensen te evacueren, wegen af te sluiten of waterkeringen in te zetten voordat het water komt. Of dit model straks ook echt wordt gebruikt bij officiële weerwaarschuwingen, moet nog blijken. Eerst zal het verder getest en gevalideerd moeten worden door meteorologische diensten.
Bron: MW-Nowcast: Six-hour ensemble nowcasting of extreme precipitation