Исследователи достигли улучшенного прогнозирования начала индийского муссона с помощью машинного обучения

Начало индийского летнего муссона было предсказано с рекордной на сегодняшний день точностью за три месяца для последних 40 лет. Этот результат указывает, что более длительные сезонные прогнозы на основе машинного обучения могут стать способом смягчения последствий нестабильной муссонной системы в условиях будущего глобального потепления. Доктор Такахито Мицуи и доктор Никлас Боерс из Потсдамского института исследований воздействия на климат (PIK Potsdam, Германия) опубликовали результаты в журнале Environmental Research Letters. Работа является частью европейского проекта TiPES, координируемого Институтом Нильса Бора Копенгагенского университета (Дания) и PIK Potsdam.

Миллионы людей, а также природные экосистемы зависят от осадков, приносимых индийским летним муссоном. Однако глобальное потепление уже меняет муссонную систему и в будущем будет еще больше увеличивать изменчивость режима осадков, а также сроков начала и продолжительности муссона. Сезонные прогнозы могут обеспечить ранние предупреждения для фермеров и других зависимых от муссона групп, позволяя планировать действия и смягчать последствия межгодовой изменчивости.

Климатологи из PIK Potsdam представили улучшенный трехмесячный предсезонный прогноз с использованием машинного обучения. Прогнозы используют данные с 1948 года и, таким образом, охватывают климатические изменения последних десятилетий. Работа создает многообещающую основу для дальнейших исследований по прогнозированию начала индийского летнего муссона в грядущие десятилетия, поскольку ускоренное глобальное потепление может изменить динамику этой муссонной системы.

Сравнивая реконструированные данные о температурах тропосферы над Индийским океаном и Индийским субконтинентом, ученые использовали сдвиг в температурном балансе между двумя регионами для прогноза начала муссона. Достигнутая точность в +/- 4,8 дня является улучшением по сравнению с более ранними попытками прогнозирования начала муссона за три месяца с использованием традиционных моделей прогноза погоды.

«Мы можем с определенным оптимизмом подтвердить, что прогнозирование начала будущих муссонов должно быть возможно даже по мере ускорения глобального изменения климата в ближайшие десятилетия. Действительно, наш метод прогнозирования хорошо работает для последних 40 лет, в течение которых уже происходило постепенное глобальное потепление», — говорит Такахито Мицуи.

Возможность точных прогнозов в мире с гораздо более высоким уровнем глобального потепления, однако, еще не исследована. Научное сообщество дискутирует о перспективах индийской муссонной системы в меняющемся глобальном климате. Существующая система может перейти в более нерегулярное состояние, но может и просто меняться постепенно по мере сдвига сезонных дисбалансов между температурами над регионами суши и поверхностью моря из-за глобального потепления.

Проект TiPES — это междисциплинарный проект ЕС Horizon 2020 в области климатологии, посвященный переломным моментам в системе Земли. Восемнадцать партнерских институтов работают вместе в более чем 10 странах.