As previsões do gelo marinho da Antártica para fevereiro de 2024, feitas com recurso a modelos avançados de aprendizagem profunda, corresponderam de perto às observações reais, afirmando a eficácia dos modelos no meio das atuais preocupações com o aquecimento global. Gelo marinho no Mar Antártico de Ross, em 4 de fevereiro de 2018. Crédito: Jian Liu
Em 2023, em meio às crescentes preocupações globais sobre o ano mais quente já registrado e as temperaturas oceânicas recordes, as atenções se voltaram para o gelo marinho da Antártida. Após um mínimo recorde em fevereiro de 2023, a expansão do gelo marinho da Antártida foi invulgarmente lenta, atingindo uma anomalia de -2,809 milhões de quilómetros quadrados em 6 de julho de 2023. Depois de estabelecer novos recordes mínimos em fevereiro durante dois anos consecutivos (2022 e 2023) e Sendo 2023 rotulado como o “ano com menor gelo marinho”, especulou-se sobre a possibilidade de atingir novos mínimos históricos em fevereiro de 2024.
Em novembro de 2023, o projeto Rede de Previsão do Gelo Marinho Antártico-Sul (SIPN-Sul) coordenou outra previsão para as condições do gelo marinho no verão, especialmente para fevereiro de 2024. Liderado pelo Professor Qinghua Yang da Universidade Sun Yat-sen e da Southern Marine Science and Engineering Laboratório de Guangdong (Zhuhai), a equipe de pesquisa utilizou uma rede neural Convolutional Long Short-Term Memory (ConvLSTM) para construir um modelo de previsão do gelo marinho da Antártica em escala sazonal.
Validando Previsões Através da Observação
A equipe apresentou seus resultados de previsão em dezembro de 2023, que foram submetidos ao escrutínio da revisão por pares e foram publicados em Avanços nas Ciências Atmosféricas no início de fevereiro de 2024. Na sua previsão, a equipa previu que o gelo marinho da Antártida permaneceria perto dos mínimos históricos em fevereiro de 2024, mas com menos indicações de estabelecer um novo mínimo recorde. A área de gelo marinho (SIA) e a extensão de gelo marinho (SIE) previstas para fevereiro de 2024 foram de 1,441 milhões de quilómetros quadrados e 2,105 milhões de quilómetros quadrados, respetivamente, ligeiramente superiores aos mínimos históricos observados em 2023.
“Estamos confiantes na eficácia do modelo ConvLSTM na previsão das condições do gelo marinho da Antártida porque teve um desempenho convincente nas experiências de reprevisão de oito anos.” O professor Qinghua Yang compartilhou seus pensamentos: “No entanto, também há receio sobre um potencial efeito de 'chicoteada'. Afinal, as previsões aguardam validação por meio de dados de observação.”
Então, chicotada ou pouso suave?
Avançando para as últimas observações de satélite para fevereiro de 2024, os resultados estão disponíveis. Os valores SIA e SIE observados para fevereiro de 2024 são 1,510 milhões de quilómetros quadrados e 2,142 milhões de quilómetros quadrados, respetivamente, próximos dos mínimos históricos registados em 2023 (1,151 milhões quilômetros quadrados e 1,913 milhão de quilômetros quadrados). A comparação entre as previsões e as observações indica um alinhamento notavelmente próximo, reforçando a fiabilidade do sistema de previsão.
Além disso, a área e a extensão do gelo marinho entre Dezembro de 2023 e Fevereiro de 2024 situam-se dentro de um desvio padrão dos valores previstos, sublinhando a fiabilidade do sistema de previsão. A comparação bem-sucedida entre os dados de previsão e observação valida a precisão do modelo ConvLSTM e seu potencial para previsão confiável do gelo marinho da Antártida. Este resultado, submetido ao projeto de comparação internacional SIPN-Sul em dezembro de 2023, posiciona-o como uma das previsões com melhor desempenho entre as 15 contribuições.
“Ao analisarmos estes resultados comparativos, há uma sensação de alívio e um aumento na nossa confiança. “ O professor Qinghua Yang reflete: “À medida que a Terra entra num período apelidado de 'era de ebulição', marcado pela conclusão de 2023 como o 'ano mais quente desde a industrialização', a nossa previsão bem sucedida não só sublinha a importância do fortalecimento da investigação sobre a previsão do gelo marinho na Antárctida. mas também demonstra o potencial de aplicação substancial dos métodos de aprendizagem profunda nesta área crítica.”
