Eine Photobomb vom Foto löschen, kann Klima?

Die Erforschung des Klimawandels stützt sich heute auf Klimainformationen aus der Vergangenheit. Historische Klimaaufzeichnungen von Temperaturbeobachtungen bilden globale gegitterte Datensätze, die z. B. in den IPCC-Berichten untersucht werden. Allerdings sind die Datensätze, die Aufzeichnungen kombinieren, in der Vergangenheit dünn besiedelt. Auch heutzutage noch enthalten sie fehlende Werte. Hier zeigen wir, dass die Technologie der künstlichen Intelligenz (KI) eingesetzt werden kann, um diese fehlenden Klimawerte zu rekonstruieren. Wir haben herausgefunden, dass kürzlich erfolgreiche Technologien zur Bildverbesserung, wie sie auf Smartphones zu finden sind um unliebsame Gegenstände oder Personen auf Fotos loszuwerden, hier brauchbar sind. Die daraus abgeleiteten KI-Netzwerke sind in der Lage, künstlich beschnittene Versionen im Gitterraum für jeden gegebenen Monat unter Verwendung der Beobachtungs-Maske für fehlende Werte zu rekonstruieren. Hiermit haben wir also mit KI eine Technik gefunden die uns Daten aus der Vergangenheit liefert, die wir nie mit Messinstrumenten gemessen haben.

Diese KI/ML-Technologie wurde veröffentlicht in

Kadow, C., Hall, D.M. & Ulbrich, U. Artificial intelligence reconstructs missing climate information. Nat. Geosci. 13, 408-413 (2020). https://doi.org/10.1038/s41561-020-0582-5

und ihre Ausweitung auf andere wichtige Datensätze, die im IPCC 6 verwendet werden um den Klimawandel zu untersuchen, sowie auf fortgeschrittene Anwendungen wie außertropische Wirbelstürme oder Niederschlag in Radarfeldern werden in dieser Präsentation gezeigt.