Ehdotus ilmastomallien siivoamiseksi?


Tri Judith Curry on jälleen kerännyt viimeisimpään viikkokatsaukseensa listan kiinnostavia linkkejä (Linkki). Jotenkin takerruin tähän (Linkki) Falascan ja Braccon tuoreeseen tutkielmaan ilmastomalleista Tyynellämerellä. Edellä linkki vie tiivistelmään, mutta koko tutkielma on luettavissa netissä (LinkkiPDF).

Jälleen joudun varoittamaan lukijoitani siitä, etten kirjoita tätä juttuani täydessä ymmärryksessä käsiteltävästä aiheesta. Ensiksikin luotan tri Curryyn, että aihe on ilmaston kannalta merkittävä ja toisekseen tietävämpiin lukijoihini, jotka voivat kommenteissa korjata mahdolliset väärinkäsitykseni.

Olennainen lainaus tiivistelmästä: Here we argue that reproducing the geometrical and topological properties of the low-dimensional attractor should be a key target for models used in climate projections. Suomennos (Googlen avustamana): Tässä väitämme, että harvaulotteisen attraktorin geometristen ja topologisten ominaisuuksien toistamisen tulisi olla ilmastoennusteissa käytettävien mallien keskeinen tavoite.

Jos olen vähänkään oikein käsittänyt, Falascan ja Braccon lähestymistapa ongelmaan ei ole niinkään fysikaalinen kuin matemaattinen. Heidän keinonsa ovat samoja, mitä käytetään tekoälyn ongelmanratkaisumenetelmissä. Painopiste malleissa asetetaan vaikuttaviin pääkomponentteihin, mutta näitä ei valita pelkästään fysiikan pohjalta, vaan kohinaisesta aineistosta matemaattisesti seuloen. Vähämerkitykselliset vaikutustekijät hylätään mallilaskennassa kokonaan ja näin päästään parempaan tehoon.

Mitäpä tästä? Ei välttämättä mitään. Kuitenkin se, että tällainen ilmastomalleihin liittyvä tutkielma on vertaisarvioidusti julkaistu, vihjaa siihen suuntaan, että ilmastomalleissa on parantamisen varaa. Ehdotettujen parannusten osalta tuloksia pitänee vielä odotella ja varmistella.

Kun tämä on sentään vain blogi, niin panenpa mielikuvitusta peliin ja vertaan ilmastomallia putoamismalliin. Jos iso ja tiheä kappale pudotetaan korkealta ilmakehästä maahan, Newtonin painovoimalaki mallintaa ajallisen tuloksen varsin hyvin, ehkä hyvin korkealta pudotettaessa tarvitaan mukaan maan pyörimisliike, että osumapaikkakin saadaan tarkasti ennustetuksi. Vaan jos pudotetaan höyhen, niin ensiksikin siihen tarvitaan huomioitavaksi ilmanvastus, mutta se ei riitä kuin korkeintaan absoluuttisen tyynellä säällä. Vähänkään korkeammalta siihen ilmanvastukseenkin tulee huomioida ilman tiheysgradientti yms. Tämä olisi siis fysikaalinen lähestymistapa ongelman ratkaisuun. Koneoppimisen lähestymistapa olisi kaiketi höyhenten laskeutumispaikkojen tilaston käsittely suhteessa vallinneisiin olosuhteisiin ja käyttää vain niitä tekijöitä, joilla on suurehko vaikutus lopputulokseen.

Jäämme joka tapauksessa odottamaan, että ilmastomallien ennustekykyisyys tarkentuisi.

Linkkejä aiheeseen

https://fi.wikipedia.org/wiki/P%C3%A4%C3%A4komponenttianalyysi (Linkki) Wikipedia pääkomponenttianalyysistä

https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamical_systems_theory (Linkki)

https://fi.wikipedia.org/wiki/Kaaosteoria (Linkki)

https://sites.gatech.edu/annalisabracco/ (Linkki)

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.