Tận dụng sức mạnh AI nhằm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu

Tuy nhiên, việc thu thập những dự báo về tình hình khí hậu vẫn là hành trình đầy khó khăn. Các mô hình đánh giá tác động của biến đổi khí hậu — phương tiện chính giúp có được ước tính sát nhất về tình hình thiên tai trong tương lai — thường là các mô hình tính toán phức tạp đòi hỏi kiến ​​thức chuyên môn để vận hành và diễn giải.

Theo Smart Water Magazine, kiến thức chuyên môn và khả năng tính toán về thảm họa khí hậu ở nhiều khu vực còn chưa đồng đều. Việc thiếu đánh giá tác động khả thi đang khiến nhiều cộng đồng gặp bất lợi, dễ bị tổn thương hơn trước thiên tai.

Báo cáo mới đây từ các nhà khoa học Liên Hợp Quốc khuyến khích cộng đồng hành động vì khí hậu toàn cầu và quốc gia thành viên nên xem xét trí tuệ nhân tạo (AI) như giải pháp đầy hứa hẹn cho vấn đề này. AI linh hoạt, hiệu quả về mặt tính toán và có thể chạy trên đa số dịch vụ dựa trên web và đám mây. 

Khi trí tuệ nhân tạo trở nên phổ biến trong ứng dụng thực tiễn, rất có thể nhiều chuyên gia sẽ sớm ưu tiên vận hành và diễn giải kết quả từ AI hơn là các mô hình đánh giá tác động truyền thống. Tuy nhiên, dường như AI vẫn chưa được sử dụng triệt để trong lĩnh vực.

Bối cảnh thúc đẩy các nhà nghiên cứu từ Viện Nước, Môi trường và Sức khỏe thuộc Đại học Liên Hợp Quốc (UNU-INWEH) điều tra khả năng của công nghệ bằng cách tiến hành đánh giá tác động biến đổi khí hậu tại 46 thành phố trên khắp Hoa Kỳ.

Kết quả thu được chứng minh sức mạnh của trí tuệ nhân tạo trong việc thay thế đa số phương pháp đánh giá thông thường ở cấp địa phương vốn tốn nhiều thời gian và năng lực tính toán.

Tiến sĩ Renee Obringer, nhà nghiên cứu về Hệ thống cơ sở hạ tầng đô thị tại UNU-INWEH đồng thời là người đứng đầu dự án, cho biết: "AI là công cụ mạnh mẽ được áp dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực, từ tạo hình ảnh đến y học, không có lý do gì để công nghệ này không được sử dụng nhằm xây dựng khả năng phục hồi của xã hội trước biến đổi khí hậu".

NHU CẦU ĐIỆN NƯỚC TĂNG CAO KHI TRÁI ĐẤT NÓNG LÊN

Báo cáo cho thấy biến đổi khí hậu ảnh hưởng tới nhu cầu về nước và điện, có thể tăng tới 15% và 20%, trên 46 thành phố được mô hình hóa. Các thành phố miền Trung Tây Hoa Kỳ có khả năng sẽ trải qua mức tăng trung bình về sử dụng điện khoảng 20% nếu nhiệt độ thế giới vượt quá 2°C so với mức trước thời kỳ công nghiệp. Đối với thành phố Chicago, tỷ lệ tương đương với 745.000 MWh/tháng, ngang bằng lượng điện hàng năm mà hơn 26.000 cư dân Vương quốc Anh, 98.000 cư dân Ấn Độ hoặc 292.000 cư dân Nigeria sử dụng.

Về mặt tiêu thụ nước, nghiên cứu phát hiện rằng các thành phố Trung Tây Hoa Kỳ có thể tăng nhu cầu lên 7,5% nếu nhiệt độ thế giới vượt quá 2°C so với mức trước thời kỳ công nghiệp. Làm phép tính đơn giản, trung bình một hộ gia đình tại Hoa Kỳ sử dụng hơn 1.100 lít nước mỗi ngày. Việc tăng lượng nước thêm 7,5% dẫn đến mức tăng tới 85 lít mỗi ngày cho một hộ gia đình, tương đương 57 triệu lít mỗi ngày trên toàn thành phố. Con số khổng lồ gấp gần 23 lần kích thước hồ bơi Olympic — dù chỉ tính trong một ngày đối với một thành phố.

Các thành phố bang California dự kiến ​​sẽ chứng kiến ​​nhu cầu điện tăng đáng kể, nhưng nhu cầu nước tăng tương đối ít. Một số thành phố miền Nam Hoa Kỳ có thể giảm ​​nhu cầu sử dụng nước vào mùa hè do lượng mưa và độ ẩm tăng khi khí hậu ấm lên.

Cũng theo báo cáo, nhóm nhà khoa học từ Đại học Liên Hợp Quốc đề xuất khái niệm "climate analogs" có thể được sử dụng để đưa ra dự báo chi phí thấp và dễ hiểu. Dựa trên định nghĩa này, dự án đã ghép từng thành phố được nghiên cứu với một thành phố khác tại Bắc Mỹ có khí hậu hiện tại gần giống với ước tính tốt nhất về khí hậu tương lai của thành phố Hoa Kỳ.

Ví dụ, kết quả cho thấy khí hậu tương lai của Thành phố New York gần giống nhất với khí hậu hiện tại của Jonesboro (Arkansas), một thành phố miền Nam Hoa Kỳ. Tận dụng các phép tương tự giúp nhà nghiên cứu loại bỏ nhu cầu về các mô hình khí hậu phức tạp, từ đó dành thời gian cải tiến bổ sung khả năng tiếp cận AI.

"Các phép tương tự giúp giảm chi phí tính toán của quy trình đánh giá tác động và loại bỏ nhu cầu trong việc thu thập các dự báo khí hậu phức tạp. Đây là phương pháp lý tưởng để các quốc gia, khu vực và thành phố giảm thiểu chi phí cũng như công sức, đặc biệt trong bối cảnh thiếu chuyên môn và năng lực mô phỏng khí hậu trầm trọng", Tiến sĩ Obringer nhấn mạnh.

TẬN DỤNG SỨC MẠNH AI NHẰM ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Nhóm tác giả cũng đưa ra một số khuyến nghị nhằm mở rộng quá trình sử dụng AI. Ví dụ, các dịch vụ dựa trên web và đám mây có thể đặc biệt hữu ích ở Nam Bán cầu. Tuy nhiên, tính hiệu quả của mô hình AI phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng dữ liệu. 

Do đó, điều quan trọng là phải đảm bảo dữ liệu, mô hình có liên quan luôn được công khai và truy cập tự do để người dân hiểu được tác động của biến đổi khí hậu tại địa phương.

"Báo cáo là ví dụ nhỏ về cách thế giới có thể hưởng lợi từ những đổi mới công nghệ của Cuộc cách mạng Công nghiệp 4.0 nhằm giải quyết thách thức về công bằng và bền vững", Giáo sư Kaveh Madani, Giám đốc UNU-INWEH, nhận định. "AI sở hữu những rủi ro và giới hạn riêng nhưng cũng có nhiều lợi ích lớn không thể bỏ qua, đặc biệt khi nói đến công cuộc giải quyết khoảng cách số và bất bình đẳng. Việc thiếu cơ sở hạ tầng điện toán không nên trở thành lý do ngăn cản các quốc gia thực hiện hành động ứng phó với biến đổi khí hậu. AI có thể giúp các nước Nam bán cầu và nhiều cộng đồng còn khó khăn vượt qua rào cản lớn và cải thiện kế hoạch ứng phó với thảm họa thiên nhiên cực đoan".