Künstliche Intelligenz wird helfen, tödliche Staubstürme in Asien genauer vorherzusagen
Das Phänomen tritt im Frühjahr in Ostasien auf, und chinesische Wissenschaftler entwickeln ein Modell der künstlichen Intelligenz, um diese tödlichen Stürme genauer vorherzusagen.
Mit dem Anbruch des Frühlings auf der Nordhalbkugel, der dort die Monate April bis Mai umfasst, stehen viele Länder in Asien vor einem immer wiederkehrenden Problem: schwere Sandstürme, die sogar Todesopfer fordern können. Allein im ersten Quartal 2021 verursachten beispielsweise Staubstürme im Norden Chinas Schäden in Höhe von mehr als 4 Millionen Dollar, darunter auch Schäden an Häusern und landwirtschaftlichen Betrieben.
Im März dieses Jahres sahen sich einige Gebiete Chinas, wie die Innere Mongolei und Peking, mit diesem Problem konfrontiert. Die Bevölkerung wurde aufgefordert, ihre Häuser nicht zu verlassen, da starke Winde mit bis zu 100 Stundenkilometern die Sicht drastisch einschränkten.
Angesichts dieser Probleme wollen chinesische Wissenschaftler genauer vorhersagen, wann und wo Staubstürme auftreten, da die derzeit verwendeten Vorhersagesysteme noch einige Fehler machen, und sie setzen auf die Hilfe der künstlichen Intelligenz (KI).
KI-System zur Vorhersage von Staubstürmen
Wissenschaftler entwickeln ein KI-System zur genaueren Vorhersage von Staubstürmen durch die Integration von Satellitendaten, bodengestützten Beobachtungen und Klimamodellierungssimulationen.
Das Forschungsteam von Chen Siyu, einem Atmosphärenforscher an der Universität Lanzhou in China, hat ein Frühwarnsystem entwickelt, das KI zur Vorhersage dieser Stürme nutzt. "KI kann aus einer großen Menge von Daten lernen, wie sich Staubstürme in Zeit und Raum entwickeln", sagte er.
Das Warnsystem hat den Namen "Dust Watcher". Es kann das Wetter und die Schwere eines Staubsturms stündlich, bis zu 12 Stunden im Voraus, in 13 asiatischen Ländern vorhersagen, darunter China, Pakistan und Tadschikistan.
In einem Test, der im vergangenen Jahr durchgeführt wurde, machte dieses System 13 Prozent weniger Fehler als die Modelle, die ohne KI verwendet wurden. Das Team will es nun in eine mobile Anwendung für Mobiltelefone umwandeln, damit die Öffentlichkeit auf einfache Weise Sandsturmvorhersagen erhalten kann.
Die Folgen der tödlichen Sandstürme in Asien
Gewitter saugen nicht nur Staubpartikel vom Boden auf, sondern auch Bakterien und giftige Metallpartikel, was sie potenziell schädlich für die Gesundheit der Bevölkerung und der Umwelt macht.
"Staub und Wind können zusammen riesige Staubmassen erzeugen, die sich schnell bewegen und große Entfernungen zurücklegen", erklärt Chen Siyu. In Ostasien haben Staubstürme oft ihren Ursprung in der Wüste Gobi und durchqueren besiedelte Gebiete, wie das Ballungsgebiet Peking-Tianjin-Hebei in China, die koreanische Halbinsel und Japan.
Bei Sandstürmen steigt die Sterblichkeit durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen um 25 Prozent und durch Atemwegserkrankungen um 18 Prozent. Schätzungen zeigen, dass der durch diese Stürme verursachte Verlust von Wasser und Nährstoffen im Boden die Ernteerträge in der Mongolei um bis zu 24 Prozent verringern könnte.
Quellenhinweis:
Chen, S. et al. Mongolia contributed more than 42% of the dust concentrations in northern China in march and april 2023. Advances in Atmospheric Sciences, v. 40, 2023.
You, X. Lethal dust storms blanket Asia every spring — now AI could help predict them. Nature, 2024.