人工智能如何应对气候变化?这些领域料将大放光彩

2023-11-29

本周第28届联合国气候变化大会(COP28)即将开幕,面对极端的气候变化,人类应该如何应对?一些科学家和公司寄望于目前火热的人工智能(AI)技术。

由于ChatGPT等面向消费者的工具,人工智能今年首次进入了公众视野,这项技术将给无数行业带来革命性的变化。而气候研究人员多年来一直在思考人工智能如何帮助他们更好地理解和应对气候变化。

人工智能是一种计算机程序,可以快速分析大量数据,并以类似于人类的方式完成复杂任务。首先也是最为关注的当然是农业领域。

极端天气带来的洪涝和干旱,导致了严重的作物损失,影响到了许多人的生计。而硅谷人工智能初创公司ClimateAi正在开发一个人工智能平台,以评估未来20年农作物对气候变暖的抵抗力。该人工智能工具通过分析特定地点的气候、水和土壤等数据,来衡量未来几年该地区作物可能的生长情况。

ClimateAi对印度马哈拉施特拉邦的分析显示,极端高温和干旱将导致该地区未来20年的番茄产量减少约30%。该公司警告当地种植者,他们应该改变策略。

而番茄生产商随之调整了他们的商业计划,转而种植更具气候适应性的种子,并改变了种植番茄的时间。ClimateAi联合创始人Himanshu Gupta表示:“我们对人工智能的看法是,它是气候变化解决方案的时间和效率倍增器。”

全球升温和气象预测

专家表示,人工智能将加速从减少污染到改善天气模型的一切研究进程。康奈尔大学工程学院的一位教授认为:“效率是人工智能非常擅长的一件事,优化决策,优化资源,这是一个具有强大预测能力的系统,可以在许多领域提供极大的帮助,从(理解)小分子物质……到更广泛的气候系统,以帮助我们应对气候变化。”

“对于气候模型,从根本上来说,就是在解方程……这些大气模型是如何相互作用的,这需要很长时间才能解决。”同样,研究新的能量传导材料,比如太阳能电池板,可能需要无数小时的测试,现在可以使用人工智能来加快测试速度。

科学家发现,北极的变暖速度是地球其他地区的四倍。不断上升的气温正在融化海冰,解冻永久冻土,并在地球上最寒冷的地区之一引发野火。

在人工智能的帮助下,Woodwell气候研究中心的科学家Anna Liljedahl可以在季节性的时间尺度上,对永久冻土进行预测,这让她和其他研究人员更好地了解了北极融化的速度。

人工智能也可以在气象预测领域大展身手,谷歌DeepMind团队本月发表论文称,该团队开发的GraphCast AI模型在“3至10天的中期气象预测领域”展现出超越传统气象预测模型的准确率和效率。

DeepMind团队表示,团队相信这个AI模型标志着“气象预测行业的转折点”。经过广泛的评估显示,GraphCast模型在预测未来3至10天的天气方面,较欧洲中期天气预报中心所运行的最先进传统预报系统更加准确。

人工智能还可以帮助预测能源需求最高的时间和地点,使电网运营商能够减少资源浪费,平衡需求和供应。

在其他地方,人工智能也被用于研究可以有效地从大气中重新捕获碳的材料,以及模拟和预测洪水,以帮助地方政府机构更好地准备和应对潜在的紧急情况。

Gupta指出:“当谈到人工智能在气候变化方面的应用时,我认为我们目前还处于初级的阶段。”

平衡点

当然,尽管人工智能前景光明,但它也有局限和副作用。例如,人工智能大模型本身就是耗能大户,会增加碳排放,可能会对环境造成压力。专家表示,软件工程师必须与气候科学家密切合作,找到平衡点。

目前,与交通或建筑消耗的能源相比,用于驱动人工智能的能源相对较少。但人工智能发展得非常快,在它呈指数级增长之前,确实需要非常小心。

哥伦比亚大学地球与环境工程系的副研究科学家Kara Lamb说道:“这绝对是一种必须考虑的取舍。不过目前来看,利大于弊。”

科技专家还警告说,必须让低收入国家能够负担得起人工智能,尤其是那些处于气候危机前沿、但对全球污染贡献最小的南方国家。



来源: 财联社  作者: 本站 浏览次数: 1391

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