Le classiche “previsioni del tempo” stanno per subire una rivoluzione grazie all’introduzione di un nuovo sistema europeo che utilizza l’Intelligenza Artificiale per prevedere con maggiore precisione le condizioni meteorologiche fino a due settimane in anticipo.
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Previsioni meteo più precise grazie all’IA: il modello operativo dell’European Center Medium Weather Forecast
Sebbene le applicazioni dell’Intelligenza Artificiale in questo “imprevedibile” settore siano già in uso da parte di molte aziende tecnologiche e uffici meteorologici in tutto il mondo, il Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine (European Center Medium Weather Forecast), con sede a Reading (Regno Unito), ha recentemente annunciato di aver sviluppato un modello operativo che non solo migliora la precisione delle previsioni meteo, ma rende anche i dati globali accessibili gratuitamente a chiunque e in qualsiasi momento.
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Il Centro Europeo ha dichiarato che questo traguardo rappresenta una vera e propria trasformazione nel campo della scienza delle previsioni meteo. La possibilità di rendere operativo un sistema di previsioni meteorologiche tramite l’Intelligenza Artificiale, che utilizza l’apprendimento automatico (Machine Learning) per analizzare e prevedere una vastissima gamma di parametri, rappresenta un passo importante verso una previsione meteorologica più accurata e tempestiva. Questo nuovo approccio, infatti, è il più avanzato disponibile fino ad oggi.
Maggiore tempestività nelle previsioni meteo rispetto ai metodi tradizionali
Nel corso degli ultimi diciotto mesi, è stata testata una versione sperimentale di questo nuovo sistema, la quale ha mostrato un miglioramento significativo in termini di precisione rispetto ai metodi tradizionali.
Rispetto ai modelli convenzionali, che elaborano milioni di osservazioni meteo provenienti da tutto il mondo tramite potenti super-computer, il sistema europeo basato sull’Intelligenza Artificiale ha dimostrato di essere circa il venti percento più accurato nelle previsioni “cruciali”, come la temperatura, le precipitazioni e la velocità del vento.
Un esempio pratico di questo grande progresso scientifico riguarda la capacità di prevedere il percorso di un ciclone tropicale con un anticipo di dodici ore in più rispetto ai metodi tradizionali, permettendo così di ottenere tempo prezioso per la preparazione e l’allerta della popolazione in caso di eventi meteorologici estremi.
L’introduzione di un sistema così avanzato è particolarmente rilevante in un contesto di cambiamento climatico sempre più evidente e impattante come quello che stiamo vivendo da alcuni anni a questa parte.
L’Europa più vulnerabile ai cambiamenti climatici
Non è, infatti, passato in secondo piano che il 2024 abbia visto registrare le temperature più alte mai rilevate nel mondo, con l’Europa diventata il continente che sta sperimentando il riscaldamento più rapido rispetto agli altri. Gli eventi meteorologici estremi, come ondate di calore e tempeste improvvise, stanno diventando sempre più frequenti.
In questo scenario, avere previsioni meteo precise diventa un fattore cruciale per prepararsi e affrontare questi eventi con maggiore efficacia.
Previsioni meteo e rinnovabili: i vantaggi del nuovo sistema europeo
Il nuovo sistema approntato dal Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine non si limita a prevedere solo i parametri meteorologici di base come temperatura, pioggia e vento, ma si “spinge oltre”, prevedendo anche variabili più specifiche che possono essere estremamente utili per settori come quello delle energie rinnovabili. Un esempio di queste previsioni avanzate è la capacità di calcolare la radiazione solare e la velocità del vento a cento metri di altezza dal suolo, un dato cruciale, ad esempio, per l’industria delle turbine eoliche. Prevedere con maggiore precisione la velocità del vento in queste condizioni altimetriche può avere un impatto diretto sulla progettazione e sull’ottimizzazione dei parchi eolici.
Altri sistemi di previsione meteo basati sull’intelligenza artificiale a livello globale
Ma il Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine non è l’unica agenzia a sviluppare sistemi di previsione meteo basati su Intelligenza Artificiale. Infatti, sono in corso diverse altre iniziative a livello globale. Tra queste troviamo GenCast e GraphCast di Google DeepMind, Pangu-Weather di Huawei, FourCastNet di Nvidia, e FuXi, sviluppato dalla Shanghai Academy of AI for Science e dall’Università di Fudan. Questi sistemi sono tutti addestrati utilizzando un vasto database di osservazioni meteorologiche raccolte dal Centro in oltre quarant’anni di attività. Tuttavia, confrontare l’accuratezza di questi diversi modelli non è un’impresa semplice, poiché la loro performance varia in base ai parametri analizzati e agli orizzonti temporali delle previsioni. Il Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine ha, comunque, pubblicato delle valutazioni delle prestazioni di ciascun sistema, sebbene non siano in grado di dichiarare un “vincitore” assoluto tra i modelli disponibili.
L’accessibilità gratuita e open-source del sistema europeo di previsioni meteo
Una delle caratteristiche distintive del sistema del Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine è la sua natura open-source, che lo rende accessibile gratuitamente a tutti. Ciò rappresenta una novità importante per il settore, poiché molte altre agenzie e aziende tendono a riservare l’accesso a previsioni meteo avanzate a clienti paganti o a specifici enti governativi. Il Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine, tuttavia, si è impegnata a mantenere le sue previsioni accessibili a tutti, anche se non si occupa direttamente di emettere allarmi per condizioni meteorologiche gravi o di fornire previsioni personalizzate per singoli settori industriali.
Queste operazioni continuano a essere affidate alle autorità nazionali e alle aziende private specializzate. Inoltre, il Centro Europeo e una rete di uffici meteorologici nazionali europei hanno collaborato per sviluppare un framework tecnico open-source per i sistemi di previsione meteo basati sull’Intelligenza Artificiale denominato “Anemoi”, un omaggio alla mitologia greca relativa ai venti. Tale sistema è costruito utilizzando la stessa architettura di rete neurale grafica utilizzata nei modelli di previsione di Google DeepMind, un elemento che ne aumenta l’affidabilità e l’efficacia.
Il futuro delle previsioni meteo: miglioramenti e innovazioni tecniche in programma
Il Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine non intende fermarsi a questo primo traguardo. I suoi piani futuri includono il miglioramento del sistema aumentando la risoluzione spaziale e passando da previsioni singole a previsioni per ensemble, in cui vengono generati simultaneamente 50 diversi scenari, ognuno con condizioni iniziali leggermente diverse, al fine di fornire una gamma più ampia di possibili risultati. Questo approccio, noto come “ensemble forecasting” (o “previsione d’insieme”), è particolarmente utile per migliorare la robustezza e l’affidabilità delle previsioni meteo. Inoltre, l’introduzione della simulazione combinata tra modelli fisici e dati basati sull’Intelligenza Artificiale è destinata a diventare un approccio cruciale nel futuro.
La fusione di queste due tecniche promette di potenziare ulteriormente l’accuratezza delle previsioni, combinando i punti di forza di entrambe le metodologie. Oggi, i confini delle previsioni meteo affidabili in Europa si fermano a circa sei-sette giorni per le precipitazioni e il vento, e fino a due settimane giorni per la temperatura. Con l’avanzamento dei modelli di apprendimento automatico, però, è possibile che questi limiti vengano estesi. I modelli di Intelligenza Artificiale hanno il potenziale di estrarre informazioni dai dati che non sono ancora state rappresentate con sufficiente precisione nei modelli fisici tradizionali, promettendo così previsioni più lunghe e accurate.
Possiamo quindi affermare che l’uso dell’Intelligenza Artificiale per le previsioni meteo stia cambiando il modo in cui comprendiamo e anticipiamo gli eventi atmosferici.
Con la creazione di nuovi modelli come quello sviluppato dal Centro Europeo per le Previsioni Meteorologiche a Medio Termine, siamo di fronte a un’era in cui le previsioni meteo non solo sono più precise, ma anche più accessibili e tempestive. Questo progresso, che promette di essere un alleato fondamentale nella lotta contro il cambiamento climatico, rappresenta un passo decisivo verso un futuro in cui possiamo prevedere con maggiore sicurezza e preparazione gli eventi estremi che la Terra ci riserverà.[1]
[1] Weather forecasting takes big step forward with Europe’s new AI system. Financial Times. https://www.ft.com/content/5642ef4d-5f42-4987-9034-92a4500b807c
