Onderzoekers van de Universiteit van Hamburg ontwikkelen AI voor stormvloeden
Stormvloeden vormen een toenemende bedreiging voor kustgebieden. Wetenschappers van de Universiteit van Hamburg hebben nu een AI ontwikkeld die preciezere voorspellingen mogelijk maakt dan eerdere modellen.
Een team onderzoekers van de Universiteit van Hamburg heeft een kunstmatige intelligentie (AI) ontwikkeld en getraind die nauwkeurig de frequentie en hoogte van stormvloeden kan voorspellen. Deze technologie zou de kustbescherming en de planning van dijkconstructies aanzienlijk kunnen verbeteren, aldus een persbericht.
Onder leiding van Dr. Daniel Krieger van het Centre for Earth System Research and Sustainability (CEN) aan de Universität Hamburg werd de AI getraind met behulp van uitgebreide weergegevens, traditionele klimaatmodellen en historische waterstandmetingen. De onderzoekers analyseerden met name de locaties Cuxhaven (Duitsland), Esbjerg (Denemarken) en Delfzijl (Nederland).
Trainen met historische gegevens: hoe het model werkt
Uurlijkse waterstanden die al tientallen jaren worden gemeten, werden gebruikt voor de analyse. Er zijn bijvoorbeeld ongeveer 700.000 meetwaarden voor Cuxhaven sinds 1940.
De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Geophysical Research Letters. Ze laten zien dat AI betrouwbare voorspellingen kan doen voor de komende tien jaar. In de afgelopen tien jaar werden in Cuxhaven gemiddeld 11,6 stormvloeden per jaar geregistreerd. Het model voorspelde 12,8 stormvloeden per jaar voor dezelfde periode in de toekomst, met een tolerantiebereik van 1,6 stormvloeden.
Bron: Arthur Villator / Shutterstock
Het is belangrijk om te vermelden dat de voorspellingen voor afzonderlijke jaren volgens het onderzoek onbetrouwbaar blijken te zijn. Voorspellingen voor decennia op de lange termijn zijn daarentegen veel betrouwbaarder en bieden waardevolle informatie voor kustbescherming en langetermijnplanning. De voorspellingen voor de hoogte van stormvloeden zijn ook opmerkelijk. Terwijl de hoogste jaarlijkse stormvloed in de afgelopen tien jaar gemiddeld 2,5 meter bedroeg, geeft het model voor de komende vijf jaar een gemiddelde hoogte van drie meter aan.
Van theorie naar praktijk: relevantie voor kustbescherming
Deze nauwkeurige voorspellingen zijn van groot belang voor kustbescherming, geplande dijkaanleg en de veilige infrastructuur van havens. Tot nu toe konden klimaatmodellen alleen berekenen of er in de toekomst meer stormen in de Noordzee zullen voorkomen, maar niet hoe ze specifieke kustlocaties zullen beïnvloeden.
De AI-voorspellingen zullen naar verwachting interessante resultaten opleveren, vooral voor de jaren 2030. Een interne klimaatfluctuatie die op dit moment de effecten van de zeespiegelstijging dempt, zou over een paar jaar het tegenovergestelde effect kunnen hebben en tot hogere stormvloeden kunnen leiden.
Met deze nieuwe methode kunnen de voorspellingen van de AI interessante resultaten opleveren.
Met deze nieuwe methode hopen de onderzoekers gerichte en snelle voorspellingen te kunnen doen voor verschillende kustlocaties. Het duurt iets minder dan een seconde om zo'n voorspelling te berekenen, wat honderden keren sneller is dan traditionele klimaatmodellen.
Uitdagingen voor het AI-model
Het onderzoek wijst erop dat het model alleen betrouwbaar kan worden getraind voor kustlocaties met uitgebreide historische meetgegevens. Bovendien worden complexe interacties, met name tussen getijden en stormvloeden, niet volledig vastgelegd. Invloeden van buitenaf, zoals sterke stromingen vanuit de Atlantische Oceaan, kunnen ook de nauwkeurigheid van de voorspellingen beïnvloeden en vormen een uitdaging voor de modellering.
Omslagfoto: Colin Ward / Shutterstock
10 mensen vinden dit artikel leuk
Mijn interesses zijn gevarieerd, ik geniet gewoon graag van het leven. Altijd op zoek naar nieuws over darten, gamen, films en series.
