طريقة أبسط للنظر إلى المستقبل
طور باحثون في مركز مباردلة العربي لعلوم المناخ والبيئة في NYU Abu Dhabi خوارزمية للتنبؤ بامتداد الجليد البحري في القطب الشمالي قبل تسعة أشهر. وتستخدم الخوارزمية، المسماة Random Analog Predictor أو RAP، السجل التاريخي لامتداد الجليد بدلاً من محاكاة السلوك الفيزيائي الكامل للغلاف الجوي والمحيط والجليد.
يتناول العمل المنشور في Scientific Reports مشكلة صعبة في التنبؤ الموسمي. يعكس سطح الجليد الساطع الطاقة الشمسية إلى الفضاء، بينما يمتص المحيط المفتوح الداكن طاقة أكبر. وقد تؤثر تغيرات الجليد في أنماط جوية ومحيطية خارج القطب الشمالي.
ولا يدعي الباحثون أن RAP يلغي عدم اليقين، بل يجعله جزءاً من التنبؤ.
كيف تعمل الخوارزمية
تبحث RAP في البيانات التاريخية عن ظروف سابقة تشبه الظروف الحالية، ثم تدرس ما حدث بعد تلك الأنماط وتستخدم النتائج لإنشاء مجموعة من التنبؤات المحتملة. ويوفر انتشار النتائج تقديراً لعدم اليقين.
يختلف ذلك عن نماذج التنبؤ الفيزيائية التي تمثل التفاعلات بين الغلاف الجوي والمحيط والجليد. أما RAP فتستخدم السجل التاريخي لامتداد الجليد البحري في القطب الشمالي فقط.
أداء موسمي منافس
وجد الباحثون أن مهارة RAP في التنبؤ قابلة للمقارنة مع النماذج المستخدمة في شبكة التنبؤ بالجليد البحري. وبالنسبة إلى امتداد الجليد في سبتمبر، كان خطأ التنبؤ مشابهاً لأخطاء 34 نموذجاً مستخدماً في التنبؤ الموسمي.
وتتمثل إحدى مزايا RAP العملية في الشفافية؛ فهي تعرض انتشار النتائج بدلاً من تقديم رقم واحد بلا سياق.
لماذا يهم عدم اليقين
يتضمن التنبؤ الموسمي بالجليد البحري عمليات مترابطة ومتغيرة. لذلك يجب أن يوضح التنبؤ توقعه المركزي ودرجة عدم اليقين فيه. وتهدف مجموعة القياسات التاريخية في RAP إلى تقديم الأمرين.
يقدم البحث الطريقة كمرجع شفاف للأعمال المستقبلية. ويمكن لنموذج أبسط يحقق أداءً منافساً أن يوفر نقطة مقارنة واضحة للنماذج الأكثر تعقيداً.
أداة لقطب شمالي متغير
تُعرض RAP كأداة إضافية للتنبؤ بالجليد البحري: تعتمد على الأنماط السابقة، وتنتج عدة مسارات مستقبلية محتملة، وتوضح عدم اليقين المرتبط بها.
لا تشير النتائج إلى أن خوارزمية واحدة يمكنها حسم كل الأسئلة المتعلقة بتغير القطب الشمالي. لكنها تظهر أن أسلوباً يعتمد على البيانات التاريخية يمكن أن يضاهي التنبؤات الموسمية القائمة ويقدم إشارة واضحة لعدم اليقين.
يستند هذا المقال إلى تقرير نشره Phys.org. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on phys.org