eXtreme-tapahtumat: Tekoäly havaitsemista ja attribuutiota varten (XAIDA)

Ilmastonmuutos muuttaa ja voimistaa äärimmäisiä sääilmiöitä, kuten helleaaltoja, tuhoisia maastopaloja, pyörremyrskyjä, tulvia ja kuivuutta. XAIDA-hankkeen tavoitteena on luonnehtia, havaita ja määrittää ääri-ilmiöitä käyttäen uutta datavetoista, vaikuttavuuteen perustuvaa lähestymistapaa. Se käyttää uusia tekoälytekniikoita ja kokoaa yhteen asiantuntijoita äärimmäisten tapahtumien attribuutiosta, ilmakehän dynamiikasta, ilmastomallinnuksesta, koneoppimisesta ja kausaalisesta päättelystä. Toiveena on, että hankkeen tulokset voivat valaista ilmastonmuutoksen vaikutusta ilmakehän ilmiöihin, kuten sykloneihin ja konvektiivisiin myrskyihin, joita ei ymmärretä tai kvantifioida hyvin. Hankkeessa tarjotaan myös välineitä ääri-ilmiöihin johtavien syy-seuraussuhteiden arvioimiseksi.

Äärimmäisten tapahtumien osoittamista koskeva kenttä on hiljattain kehitetty, jotta voidaan esittää tulevia ilmasto-olosuhteita ääri-ilmiöiden merkityksellisinä malleina, jotka voivat tukea tulevia ennusteita tavalla, joka on hyödyllinen sopeutumisen kannalta ja jonka osalta tapahtumien ja ihmisen ilmastovaikutuksen välinen syy-yhteys voidaan osoittaa tai kumota. Äärimmäisten tapahtumien havaitsemis-, attribuutio- ja ennustetutkimuksilla on kuitenkin tällä hetkellä suuria rajoituksia. 

XAIDA-hankkeen tavoitteena on korjata nämä puutteet. Se käyttää uusia tekoälytekniikoita ja vahvaa kaksisuuntaista vuorovaikutusta keskeisten sidosryhmien kanssa ja i) karakterisoi, havaitsee ja määrittää ääritapahtumia käyttämällä uutta datavetoista ja vaikutuksiin perustuvaa lähestymistapaa, ii) arvioi niiden taustalla olevia syy-seurausreittejä ja fyysisiä vaikuttajia käyttämällä syy-seurausverkkomenetelmiä ja iii) simuloi voimakkaita ja toistaiseksi näkymättömiä tapahtumia, jotka ovat fyysisesti uskottavia nykyisessä ja tulevassa ilmastossa.

Tämän saavuttamiseksi XAIDA kokoaa yhteen äärimmäisten tapahtumien attribuutioon, ilmakehän dynamiikkaan, ilmastomallinnukseen, koneoppimiseen ja kausaaliseen päättelyyn erikoistuneita tiimejä:

• ymmärtää ilmastonmuutoksen vaikutukset erilaisiin ilmakehään vaikuttaviin ilmiöihin, joita tällä hetkellä ymmärretään tai kvantifioidaan huonosti (syklonit, konvektiiviset myrskyt, pitkäikäiset poikkeamat tai kesän yhdistetapahtumat) sekä menneen että tulevan kehityksen osalta;
• Kehitetään yhdessä keskeisten sidosryhmien yhteisön kanssa uusi, laajempi ja vaikutuksiin perustuva attribuutio- ja ennustekehys, jossa erotetaan ääripäiden kausaaliset reitit.
• Kehitetään näkymättömän intensiivisten tapahtumien tarinoita koneoppimismenetelmien perusteella;
• Tarjotaan uusia välineitä äärimmäisiin tapahtumiin johtavien kausaalireittien malliarviointiin ja tutkitaan mallien ja havaintojen välisten erimielisyyksien syitä.
• Kehitetään sidosryhmien kanssa vuorovaikutus- ja viestintäfoorumi, jonka tavoitteena on parantaa ilmastonmuutosta ja sen vaikutuksia koskevaa koulutusta ja tuoda tämä kehitys tuleviin operatiivisiin ilmastopalveluihin.