Дигитални двойници и AI са бъдещето на климатичното моделиране
Доц. д-р. Елисавета Пенева, катедра "Метеорология и геофизика" в СУ "Св. Климент Охридски, във "Футуризъм", 12.06.2025
Обновен: 18:17 | 13 юни 2025
Дигиталният двойник представлява виртуален модел на физическа система, който помага за тестването на методи и предсказването на дългосрочни ефекти в промяната на климата. Целта е да се извлекат данни от реалния обект и да се симулират различни сценарии. В момента проектите за дигитални двойници все още са в началната фаза, но с тях се предполага, че ще бъде възможно предсказването на различни явления и тестове на нови методи за оптимизация. Това каза доц. д-р. Елисавета Пенева, катедра "Метеорология и геофизика" в СУ "Св. Климент Охридски, в предаването "Футуризъм" на Bloomberg TV Bulgaria с водещ Антон Груев.
Изкуственият интелект се развива бързо и се очаква, че в следващите 5 до 10 години да се достигнат нови нива на точност и функционалност в климатичните модели. В момента методите и моделите на AI бързо навлизат в различни области, с надеждата, че ще бъдат усъвършенствани за бъдещи приложения. Технологиите, свързани с AI, вече демонстрират значителна способност в манипулирането на информация и взаимодействието с потребителите, което повдига етични и социални въпроси относно употребата им.
"Промяната на климата би повлияла най-много на нас - хората. Земята ще продължава да съществува и при по-топло и при по-студено време, но дали ние ще бъдем на нея е друг въпрос. Така че хората се опитват да вземат мерки, така че поне да смекчат донякъде затоплянето".
"Има различни групи методи. Много успешно се прилагат методите за извличане на въглероден диоксид от въздуха и складирането му", каза доц. Пенева. По думите ѝ други успешни проекти се развиват в Африка и в Китай - т.нар. Велика зелена стена.
"Климатичните модели са инструмент, който ни помага да разберем какво ще се случи след 100 - 200 - 300 години. Нормалните модели за прогнози за времето, които чуваме всеки ден, имат кратък срок - седмица или две", обясни гостенката.
Основните техники за създаване на дългосрочни климатични модели включват решаване на сложна система от диференциални уравнения, които описват динамиката на атмосферата, океаните и леда. Тези уравнения се базират на физичните закони за запазване на масата, енергията и импулса. Моделите не представляват краткосрочни прогнози, а проекции, в които се задават параметри като парниковите газове.
Повишаване на температурата на световния океан
Валидацията на климатичните моделите става чрез сравнение с климатичните данни от последните 30 години. Това е ключова стъпка, за да се уверим, че моделът адекватно представя настоящия климат и да може да бъде използван за прогнози на бъдещето. Допустимата грешка обикновено е под 1 градус по Целзий.
Някои атрибути на моделите, като параметризацията на валежите, също добавят допълнителни източници на грешки, тъй като те са приближени представяния на реалността.
"България е на границата между два типа климат. Оказва се, че за Средиземноморието тенденциите са малко по-различни от тези в Северна Европа. Борят се две противоположни тенденции. В Средиземноморието има тенденция към засушаване, а в по-северните части се очаква увеличаване на валежите".
Според дългосрочните климатични проекции за България и Балканите се очакват значителни промени в климата, които влизат в две основни категории - повишаване на температурите и промяна на валежите. Очаква се затопляне на климата, което е в съответствие с глобалните тенденции. Средиземноморските райони, където попада и България, ще бъдат засегнати по-силно, като засушаването е вероятно да се увеличи в южните части на страната.
Повишаване на морското равнище
Докато в северната част на България се предвижда увеличение на валежите, в южните и средиземноморските райони прогнозите показват тенденция към засушаване. Валежите стават по-непредсказуеми, като средногодишните количества остават относително стабилни, но честотата на проливните дъждове нараства. Същевременно по-малките валежи стават по-редки, обясни доц. Елисавета Пенева. Има и наблюдения за увеличаване на интензивността на силните ветрове и възможността за образуване на подобни на тропични циклони в региона, което е индикация за климатични промени, свързани със затоплянето на океаните.
Проектите за геоинженерство, насочени към смекчаване на климатичните промени, носят множество рискове и потенциални негативни ефекти, добави събеседничката. Някои методи, като засяването на облаци с сулфатни частици, могат да доведат до непредвидими климатични условия, като например нов ледников период, или обратното — още по-високи температури.
Сулфатните частици, внасяни в атмосферата, не само че оказват влияние на климата, но могат да застрашат и здравето на живите организми. При утаяване, те могат да замърсят вода и почва, което представлява допълнителен риск.
Моделите за климатични проекции често не могат да предвидят всички ефекти от новите интервенции. Например, предишните модели, които не са включвали разтварянето на въглероден диоксид в океаните, доведоха до значително завишени прогнози за глобално затопляне, разкри гостенката. Внедряването на геоинженерни технологии може да предизвика обществено противопоставяне, като същевременно създава нови социални и икономически неравенства. Някои региони могат да страдат необосновано, докато други биха могли да се възползват от подобрени условия.
Повишаване на световната температура
Геоинженерските проекти често не подлежат на строг контрол и регулиране, което увеличава риска от нецелесъобразно приложение или недостатъчно оценени последствия. Тези рискове подчертават нуждата от внимателно обмисляне и оценка преди внедряване на технологии за геоинженерство.
Гледайте целия разговор във видеото.
Всички гости на предаването "Футуризъм" може да гледате тук.