Extremereignisse: Künstliche Intelligenz für Detektion und Attribution (XAIDA)

Beschreibung:

Der Klimawandel verändert und verstärkt extreme Wetterereignisse wie Hitzewellen, verheerende Waldbrände, Wirbelstürme, Überschwemmungen und Dürren. Das XAIDA-Projekt zielt darauf ab, Extremereignisse anhand eines neuartigen datengetriebenen, wirkungsbasierten Ansatzes zu charakterisieren, zu erkennen und zuzuordnen. Es wird neue KI-Techniken einsetzen und Spezialisten für Extremereignissezuschreibung, atmosphärische Dynamik, Klimamodellierung, maschinelles Lernen und kausale Schlussfolgerungen zusammenbringen. Die Hoffnung ist, dass die Projektergebnisse in der Lage sein werden, die Auswirkungen des Klimawandels auf atmosphärische Phänomene wie Wirbelstürme und konvektive Stürme zu beleuchten, die nicht gut verstanden oder quantifiziert sind. Das Projekt wird auch Instrumente zur Bewertung der ursächlichen Wege bieten, die zu Extremereignissen führen.

Das Feld „Extreme event attribution“ hat sich kürzlich entwickelt, um Darstellungen zukünftiger Klimas in Bezug auf sinnvolle Muster extremer Ereignisse zu liefern, die zukünftige Projektionen in einer für die Anpassung nützlichen Weise stützen können und für die ein kausaler Zusammenhang zwischen Ereignissen und menschlichem Einfluss auf das Klima hergestellt oder widerlegt werden kann. Studien zur Erkennung von Extremereignissen, -zuordnungen und -projektionen sind jedoch derzeit mit großen Einschränkungen konfrontiert. 

Das Projekt XAIDA zielt darauf ab, diese Lücken zu schließen. Unter Verwendung neuer Techniken der künstlichen Intelligenz und einer starken wechselseitigen Interaktion mit wichtigen Akteuren wird sie (i) Extremereignisse anhand eines neuartigen datengetriebenen, wirkungsbasierten Ansatzes charakterisieren, erkennen und zuordnen, (ii) ihre zugrunde liegenden ursächlichen Pfade und physikalischen Treiber anhand von kausalen Netzwerkmethoden bewerten und (iii) hochintensive und noch nicht sichtbare Ereignisse simulieren, die in den gegenwärtigen und zukünftigen Klimazonen physisch plausibel sind.

Um dies zu erreichen, bringt XAIDA Teams von Spezialisten für Extremereignissezuschreibung, atmosphärische Dynamik, Klimamodellierung, maschinelles Lernen und kausale Schlussfolgerungen zusammen, um:

• Die Auswirkungen des Klimawandels auf eine Vielzahl von Auswirkungen auf atmosphärische Phänomene zu verstehen, die derzeit schlecht verstanden oder quantifiziert sind (Zyklone, konvektive Stürme, langlebige Anomalien oder sommerliche zusammengesetzte Ereignisse), sowohl für vergangene als auch für zukünftige Entwicklungen;
• Gemeinsam mit einer Gemeinschaft wichtiger Interessenträger einen neuartigen, breiteren und wirkungsbasierten Rahmen für die Zuordnung und Projektion zu entwickeln, der ursächliche Pfade von Extremen hervorruft;
• Entwicklung von Handlungssträngen von Ereignissen von unsichtbarer Intensität auf der Grundlage von Methoden des maschinellen Lernens;
• Bereitstellung neuer Instrumente für die Modellbewertung von ursächlichen Wegen, die zu Extremereignissen führen, und Untersuchung der Ursachen von Meinungsverschiedenheiten zwischen Modellen und Beobachtungen;
• Entwicklung einer Interaktions- und Kommunikationsplattform mit Interessenträgern mit dem Ziel, die Aus- und Weiterbildung über den Klimawandel und die Auswirkungen zu verbessern und diese Entwicklungen in künftige operative Klimadienste zu bringen.

Projektinformation

Leitung

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE – CNRS

Partner

Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (Frankreich)

Vrije Universiteit Amsterdam (VU)|Niederlande

Die Kanzlerin, Masters and Scholars der University of Oxford (Uk)

Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut-Knmi (Niederlande)

Met Office (Großbritannien)

Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften Ev (Deutschland)

Universitat De Valencia (Spanien)

Universität Leipzig (Deutschland)

Deutsches Zentrum Fur Luft – Und Raumfahrt Ev(Germany)

Eidgenoessische Technische Hochschule Zuerich (Schweiz)

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – Ufz (Deutschland)

Die Universität des Lesens (Uk)

UNESCO – Internationales Zentrum für Theoretische Physik (Ictp)|Italien

Stiftung pour l’education à la Science Dans le Sillage de la Main a la Pate (Frankreich)

Stichting International Red Cross Red Crescent Centre on Climate Change and Disaster Preparedness (Niederlande)

Imperial College London – Grantham Institute (Icl) | Vereinigtes Königreich

 

Fördermöglichkeit

H2020-EU.3.5. — Gesellschaftliche Fragen – Klimaschutz, Umwelt, Ressourceneffizienz und Rohstoffe