“ฮ่องกง” รับมือฝนสุดขั้ว ใช้ AI อ่านเมฆ เตือนภัยล่วงหน้าได้ 4 ชั่วโมง

ท่ามกลางวิกฤตการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ทำให้สภาพอากาศสุดขั้วเกิดบ่อยและรุนแรงขึ้น การพยากรณ์อากาศที่แม่นยำและรวดเร็วกลายเป็นหัวใจสำคัญของการรับมือภัยพิบัติ ล่าสุด ทีมนักวิทยาศาสตร์จากฮ่องกงได้พัฒนาระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) สำหรับพยากรณ์พายุฝนฟ้าคะนองและฝนตกหนักล่วงหน้าได้ยาวนานกว่าระบบเดิมอย่างมีนัยสำคัญ นับเป็นก้าวสำคัญของเทคโนโลยีด้านอุตุนิยมวิทยาในยุคโลกรวน

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮ่องกง (HKUST) เปิดเผยเมื่อวันพุธที่ 28 มกราคม ว่า พวกเขาได้พัฒนาระบบพยากรณ์อากาศด้วย AI ซึ่งสามารถคาดการณ์พายุฝนฟ้าคะนองและฝนตกหนักได้ล่วงหน้าสูงสุดถึง 4 ชั่วโมง ขณะที่แบบจำลองพยากรณ์ในปัจจุบันให้เวลานำเพียงประมาณ 20 นาทีถึง 2 ชั่วโมง เท่านั้น

ระบบใหม่นี้ถูกออกแบบมาเพื่อช่วยให้รัฐบาล หน่วยงานจัดการภัยพิบัติ และบริการฉุกเฉิน สามารถตอบสนองต่อเหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะในบริบทที่เหตุการณ์สุดขั้วเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังเพิ่มความถี่และความรุนแรง

กรอบการทำงานของ AI ดังกล่าวมีชื่อว่า Deep Diffusion Model based on Satellite Data (DDMS) ซึ่งใช้เทคนิค generative AI โดยอาศัยหลักการ “ใส่สัญญาณรบกวน” ลงในข้อมูลที่ใช้ฝึกโมเดล เพื่อให้ระบบเรียนรู้การย้อนกระบวนการดังกล่าว และสร้างผลการพยากรณ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

โมเดล DDMS ถูกออกแบบมาเพื่อพยากรณ์สภาพอากาศแบบการพาความร้อนรุนแรง (severe convective weather) เช่น พายุฝนฟ้าคะนอง ฝนตกหนักฉับพลัน และฝนกระหน่ำในระยะสั้น อย่างไรก็ตาม ระบบนี้ ไม่ใช้สำหรับพยากรณ์ไต้ฝุ่น

ทีมวิจัยฝึกโมเดลด้วยข้อมูลอุณหภูมิความสว่างในช่วงคลื่นอินฟราเรดจากดาวเทียม Fengyun-4 ของจีน ที่เก็บรวบรวมระหว่างปี 2018–2021 ผสานกับความรู้ด้านอุตุนิยมวิทยา เพื่อให้สามารถจับพัฒนาการของกลุ่มเมฆพาความร้อนได้อย่างแม่นยำ ก่อนนำไปทดสอบและยืนยันผลด้วยข้อมูลฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนในปี 2022 และ 2023

ศาสตราจารย์ ซู ฮุย หัวหน้าทีมวิจัย และอาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมของ HKUST ระบุว่า ข้อมูลจากดาวเทียมสามารถตรวจจับการก่อตัวของเมฆได้เร็วกว่าระบบพยากรณ์อื่น ๆ เช่น เรดาร์ ซึ่งเป็นจุดแข็งสำคัญของโมเดลนี้ ระบบดังกล่าวพัฒนาขึ้นร่วมกับหน่วยงานอุตุนิยมวิทยาของจีน โดยสามารถอัปเดตการพยากรณ์ทุก ๆ 15 นาที และช่วยเพิ่มความแม่นยำของการคาดการณ์ได้มากกว่า 15% จากการประเมินพื้นที่ครอบคลุมราว 20 ล้านตารางกิโลเมตร ทั่วแผ่นดินใหญ่ของจีน

นักวิจัยยังระบุว่า หากมีข้อมูลจากดาวเทียมเพียงพอ โมเดลนี้มีศักยภาพที่จะขยายไปสู่การพยากรณ์สภาพอากาศแบบการพาความร้อนในระดับโลก โดยปัจจุบัน ทั้งสำนักงานอุตุนิยมวิทยาของจีน และหอดูดาวฮ่องกง กำลังดำเนินการนำโมเดลนี้ไปผนวกใช้ในการพยากรณ์อากาศเชิงปฏิบัติจริง

การพัฒนา AI พยากรณ์พายุฝนล่วงหน้าโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากฮ่องกง สะท้อนถึงบทบาทสำคัญของเทคโนโลยีขั้นสูงในการรับมือกับความเสี่ยงจากสภาพอากาศสุดขั้วในยุคการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ด้วยความสามารถในการเตือนภัยได้เร็วและแม่นยำขึ้น ระบบนี้ไม่เพียงช่วยลดความสูญเสียต่อชีวิตและทรัพย์สิน แต่ยังเป็นต้นแบบของการประยุกต์ใช้ AI เพื่อเสริมความมั่นคงด้านการจัดการภัยพิบัติในอนาคต ทั้งในระดับภูมิภาคและระดับโลก