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Le redouté El Niño frappe le monde tous les 2 à 7 ans. Alors que les eaux chaudes de l’océan Pacifique tropical se déplacent vers l’Est et que les alizés faiblissent, les conditions météorologiques se répercutent dans l’atmosphère, provoquant la sécheresse en Afrique australe, des incendies de forêt en Amérique du Sud et des inondations sur la côte pacifique de l’Amérique du Nord. Les climatologues ont eu du mal à prédire les événements El Niño plus d’un an à l’avance.

Utiliser l’IA pour prévenir les évènements El Niño

Mais l’intelligence artificielle (IA) peut désormais prolonger les prévisions à 18 mois, selon une nouvelle étude. Ce travail pourrait aider les habitants de régions menacées à mieux se préparer aux sécheresses et aux inondations, par exemple en choisissant les cultures à planter, explique William Hsieh, climatologue à la retraite de Victoria, au Canada, qui a travaillé sur les premières prévisions d’El Niño, mais qui n’a pas participé à ces prévisions de l’étude en cours. Des prévisions plus longues pourraient avoir «d’importants avantages économiques», dit-il.
Une partie du problème de certaines prévisions El Niño est qu’elles reposent sur un ensemble relativement petit de statistiques historiques pour des facteurs tels que la température de l’océan. D’autres prévisions utilisent des modèles climatiques mais peinent à créer les images détaillées de l’océan qui sont nécessaires aux prévisions à long terme.

Un réseau de neurones convolutifs

Cette nouvelle recherche utilise un type d’IA appelée réseau de neurones convolutifs, qui est capable de reconnaître des images. Par exemple, ce réseau de neurones peut être entraîné à reconnaître des chats sur les photos en identifiant les caractéristiques communes à tous ces animaux, telles que les moustaches et les quatre pattes. Dans ce cas, les chercheurs ont formé le réseau de neurones avec des images globales des températures historiques de la surface de la mer et des profondeurs des océans pour comprendre comment elles correspondaient à l’émergence future d’événements El Niño.
Ces réseaux de neurones nécessitent un grand nombre d’images d’apprentissage avant de pouvoir identifier les modèles sous-jacents. Pour remédier à la pénurie de données historiques sur El Niño, les scientifiques ont nourri ce programme, en recréant les conditions historiques des océans produites par un ensemble de modèles climatiques réputés pour être fiables, qui sont souvent utilisés pour l’étude du changement climatique, déclare l’auteur principal de l’étude, Yoo-Geun Ham, climatologue à l’Université nationale de Chonnam à Gwangju, en Corée du Sud.
Les scientifiques ont ainsi pu montrer au système informatique non seulement un ensemble de données historiques réelles, allant de 1871 à 1973, mais plusieurs milliers de simulations de ces mêmes données à l’aide des modèles climatiques.

Ce programme pouvait prédire les effets d’El Niño 18 mois à l’avance

Lorsqu’il a été testé par rapport à des données réelles de 1984 à 2017, ce programme a permis de prédire les effets d’El Niño 18 mois à l’avance, a rapporté l’équipe dans Nature. Ce programme était loin d’être parfait: la prévision des événements El Niño dans un an et demi à l’avenir était précis que d’environ 74%. Mais c’est toujours meilleur que le meilleur modèle actuel, qui n’est précis qu’à 56%, a déclaré Ham.
L’intelligence artificielle s’est également révélée plus apte à déterminer quelle partie du Pacifique se r.chaufferait le plus. Cela a des implications réelles, car El Niños centré dans l’Est du Pacifique, plus proche de l’Amérique du Sud, se traduit par des températures de l’eau plus chaudes dans le Nord du Pacifique et plus de pluie provoquant des inondations dans les Amériques, par rapport à El Niños qui est centrés plus à l’Ouest.
L’utilisation de modèles climatiques pour créer des données de formation supplémentaires constitue un moyen judicieux de pallier les lacunes d’autres approches, a déclaré Hsieh. Cela semble être une avance suffisante pour qu’il soit utilisé pour de véritables prévisions, dit-il.
Les chercheurs ont déjà commencé à publier des prévisions allant jusqu’en 2021 et à prévoir un événement probable de La Niña – l’inverse plus froid d’El Niño – pouvant entraîner des moussons et des sécheresses plus fortes.

L’équipe peaufine leur modèle pour prolonger les prévisions

Mais les principales agences de prévision gouvernementales ne tiennent pas encore compte des prévisions du groupe. Ham affirme que ses collègues et lui peaufinent leur modèle pour prolonger davantage les prévisions. Il a ajouté que son équipe s’emploie actuellement à améliorer les prévisions pour un autre schéma océanique, le dipôle de l’océan Indien. Cette fluctuation de la température des océans peut influer sur les pluies et les cyclones tropicaux en Asie et en Australie.
Source : Science
Crédit photo : Pixabay

L'IA pourrait prédire El Niño jusqu'à 18 mois à l'avancemartinI.A.
Le redouté El Niño frappe le monde tous les 2 à 7 ans. Alors que les eaux chaudes de l'océan Pacifique tropical se déplacent vers l'Est et que les alizés faiblissent, les conditions météorologiques se répercutent dans l'atmosphère, provoquant la sécheresse en Afrique australe, des incendies de forêt en...