مناخ في يوم واحد: كيف وفّقت الشبكات العصبية بين الهواء والمحيط ✛
عازفان يعزفان ثنائيًا، لكن كل واحد منهما يسمع دوره فقط. الغلاف الجوي والمحيط في النموذج المناخي يشبهان هذا الثنائي: يتبادلان الحرارة والرطوبة كل بضع ساعات. النموذج الجديد SamudrACE جعلهما يعزفان معًا لقرون دون نشاز.
أخذ الباحثون شبكتين عصبيتين جاهزتين: واحدة تحاكي الغلاف الجوي، والأخرى تحاكي المحيط. دُرّبت كل منهما على حدة على 155 عامًا من محاكاة نموذج مناخي. ثم رُبطتا عبر تبادل بسيط: يمرر الغلاف الجوي كل 6 ساعات إلى المحيط تدفقات الحرارة والرطوبة وإجهاد الرياح، بينما يوسط المحيط هذه القيم على مدى 5 أيام ويعيد درجة حرارة السطح وتركيز الجليد. بعد الربط، خضع النموذج لتدريب إضافي حتى تعوّد الجزءان على بعضهما.
النتيجة الرئيسية: النموذج يعيد إنتاج ظاهرة النينيو، وهو تيار دافئ في المحيط الهادئ يؤثر على طقس الكوكب بأكمله. سابقًا، لم يكن هذا الظاهرة قد أُعيد إنتاجها في أي نموذج شبكي عصبي مقترن، لأنها تنشأ فقط من تفاعل الغلاف الجوي والمحيط. الآن، بعد أن يعزف الثنائي بتناغم، يستطيع الباحثون اختبار فرضيات حول المناخ بسرعة، وتجهيز النموذج لسيناريوهات ارتفاع ثاني أكسيد الكربون.
سُمي النموذج SamudrACE كمزيج من Samudra (كلمة سنسكريتية تعني المحيط) وACE (Ai2 Climate Emulator). على بطاقة رسوميات واحدة، يدير المناخ أسرع من الوقت الحقيقي: في كل ثانية من زمن الحاسوب تمر 6.4 أيام نموذجية.
فكرة المحاكي المناخي السريع الذي يتيح استشراف مستقبل الأرض تذكّر برواية كيم ستانلي روبنسون «وزارة المستقبل»، حيث تصبح النماذج المناخية أداة للقرارات السياسية. SamudrACE لا يتنبأ بالمستقبل بعد، لكنه يجعل مثل هذه التجارب ممكنة عمليًا.