Cambridge, Microsoft und Aardvark revolutionieren die Meteorologie mit KI
Warum müssen Sie wissen, wie das Wetter morgen oder in ein paar Tagen sein wird? Da das Wetter einen großen Einfluss auf unser Leben hat, versuchen Wissenschaftler, ihre Vorhersagen mit KI-basierten Systemen zu verbessern.
Stellen Sie sich vor, Sie könnten einen Sturm vorhersehen, die Bewässerung eines Feldes in Afrika anpassen oder die Windenergieerzeugung in Europa planen - und das alles in Sekundenschnelle. Das ist das Versprechen von Aardvark Weather, einem innovativen System der künstlichen Intelligenz (KI), das von der Universität Cambridge, Microsoft Research und dem Alan Turing Institute entwickelt wurde. Dieses Tool definiert die Art und Weise, wie wir das Wetter verstehen und vorhersagen, neu.
Ein spielveränderndes Modell
Bislang wurden Wettervorhersagen von Supercomputern erstellt, die stundenlang physikalische Gleichungen berechnen. Aardvark verfolgt jedoch einen radikal anderen Ansatz: Es ersetzt die gesamte Berechnungskette durch ein einziges maschinelles Lernmodell, das mit Satellitendaten, Wetterstationen und Sensoren aus aller Welt trainiert wurde.
A fully AI-powered weather prediction system could spark a revolution in climate forecasting.
— Enrique Coperías (@CienciaDelCope) March 24, 2025
️️A revolutionary weather prediction system based on artificial intelligence, Aardvark Weather, promises faster forecasts and pic.twitter.com/6hSVmEmxnB
Der Unterschied ist dramatisch. Während Modelle wie das US-amerikanische GFS massive Datenmengen und Rechenleistung benötigen, erreicht Aardvark laut einer in Nature veröffentlichten Studie eine höhere Genauigkeit mit nur 10 % der Daten. "Es ist, als würde man vom Bau einer Schweizer Uhr zur Entwicklung einer App übergehen, die dasselbe tut - nur besser", erklärt Richard Turner, Professor an der Universität Cambridge und Leiter des Projekts.
Vorhersagen in Sekundenschnelle und für jedermann
Der größte Vorteil von Aardvark ist die Geschwindigkeit. Was früher Stunden dauerte, kann jetzt in Sekundenschnelle auf einem normalen Computer erstellt werden, ohne dass riesige Rechenzentren erforderlich sind. Dies bedeutet nicht nur eine drastische Verringerung des Energieverbrauchs, sondern öffnet auch die Türen für Regionen mit begrenzter technischer Infrastruktur.
"Was wir tun , ist die Demokratisierung der Wettervorhersage", sagt Scott Hosking vom Alan Turing Institute. "Man braucht keine Supercomputer mehr, um zuverlässige Vorhersagen zu erhalten. Auch Länder mit weniger Ressourcen werden Zugang zu diesen Instrumenten haben".
Eine weitere wichtige Stärke ist die Flexibilität des Modells: Aardvark kann sich innerhalb von Minuten an verschiedene Kontexte anpassen. Brauchen Sie eine Windvorhersage für einen Windpark? Oder Regen für eine landwirtschaftliche Region? Das System kann schnell angepasst werden, ohne dass eine jahrelange technische Kalibrierung wie bei herkömmlichen Modellen erforderlich ist.
Viel mehr als nur das Wetter
Neben der Bereitstellung von Wettervorhersagen zeigt Aardvark bereits das Potenzial, Waldbrände, Wirbelstürme, die Luftqualität und sogar die Meereisschmelze vorherzusagen. "Und das ist erst der Anfang. Dieser Ansatz kann auf jedes beliebige Erdsystem angewendet werden", sagt Anna Allen, Hauptautorin der Studie.
Eine Schlüsselkomponente bei der Entwicklung war die Verwendung der ERA5-Datenbank des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF), die es ermöglichte, jahrzehntelange wissenschaftliche Erkenntnisse mit modernster KI zu kombinieren. "Dieses Projekt ist ein gutes Beispiel dafür, wie Wissenschaft und Industrie zusammenarbeiten können, um globale Herausforderungen zu bewältigen", sagt Matthew Chantry vom ECMWF.
Was bedeutet das für Länder, die für Extremereignisse anfällig sind?
Die Einführung von Systemen wie Aardvark könnte sich unmittelbar auf Regionen auswirken, die für extreme Ereignisse anfällig sind. Von Frühwarnungen vor starken Regenfällen oder Waldbränden bis hin zu Instrumenten zur Optimierung der Wassernutzung in der Landwirtschaft - das Potenzial ist enorm.
️ New AI model aims to provide weather forecasts entirely driven by AI
— The Alan Turing Institute (@turinginst) March 20, 2025
Research published today in @Nature looks at how Aardvark Weather is reimagining weather prediction.
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In einer Welt, in der das Wetter immer unberechenbarer wird, bietet Aardvark mehr als nur Vorhersagen: Es bietet eine neue Art, die Zukunft zu betrachten. Wie Turner es ausdrückt: "Wir stehen vor einer Revolution, von der jeder profitieren wird - vom Bauern im chilenischen Elqui-Tal bis zum Stadtplaner in Oslo."