歐洲熱浪逐漸變成常態,從數年一次到幾乎每年都有。歐洲科學家發展出新預報模式,利用人工智慧(AI)與機器學習(ML),能在熱浪到來前4~7週提供預警,有助民眾提早因應準備。
熱浪是歐洲最致命的氣候災害之一。2003年、2010年和2022年都曾發生極端熱浪,造成上萬人死亡、農作歉收。高溫導致冷氣、空調用電量激增,電力價格也因此上漲。
非政府組織「人人的氣候韌性」(Climate Resilience for All)分析近年(2019年到2023年)歐洲城市高溫的情況。結果發現,希臘雅典幾乎從5月中一路熱到10月初,時間長達五個月;巴黎也不惶多讓,九月中還出現超過32°C的高溫。
為提早預報極端高溫事件,歐洲-地中海氣候變遷中心(CMCC)開發了一套新的氣象預報模式。這套系統採納了大氣、海洋到土壤相關、約2000個預報因子,再利用機器學習,依每個地點的特性,從諸多因子中挑選影響預報準確度最大的因子組合,進而推估熱浪形成的時間與地點。
CMCC說明,這項技術的一大創新,就是使用西元0年到1850年的古氣候模擬資料來訓練機器學習,所以他們能用的訓練數據量遠超過真實的觀測記錄。經過這樣的訓練後,新系統準確的預測了1993~2006年間真實發生的熱浪。
CMCC表示,這套模式的表現不僅與傳統預報系統相當、部分情況甚至更優。例如,斯堪地那維亞半島與北中歐交界地區的季節預報通常比較不準,新模式卻能有效提高預報準確度。
CMCC說,新模式能針對不同的時間與地點,指出哪些預報因子對準確度的影響更高,這樣的資訊對於研究極端高溫的生成與發展十分重要。舉例來說,這回研究就發現,歐洲的土壤溼度、溫度模式(temperature pattern)與大氣環流的出現是最關鍵的地區性因子,但從大尺度的因子來看,熱帶太平洋及大西洋則有助提高預報準確度。
研究成果於11月公布於《自然》(Nature)期刊,CMCC研究員麥克亞當(Ronan McAdam)表示,「機器學習將成為研究氣候變異(climate variability)很重要的一環。」
相較傳統的預報系統需要使用龐大的運算資源,SMCC指出,這項新技術聚焦熱浪預測,所需的額外的運算負擔並不高,並且,這套架構未來可望能應用於其他極端天氣事件與季節預報。



