Hongkong. Forscher der Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) haben ein neuartiges KI-Modell entwickelt, das lokale Extremwetterereignisse deutlich früher vorhersagen kann als bisherige Systeme. Die Technologie ist darauf ausgelegt, Starkregen, Gewitter und Unwetter, die häufig zu schweren Überschwemmungen führen, bis zu vier Stunden im Voraus zu prognostizieren – ein Zeitgewinn, der im Katastrophenfall über Menschenleben entscheiden kann.
Auslöser für die Entwicklung sind Extremereignisse wie die in Hongkong gefürchteten „Black Rainstorms“, bei denen innerhalb einer Stunde mehr als 70 Millimeter Regen fallen. Solche Wetterlagen treten infolge des Klimawandels immer häufiger und intensiver auf und überfordern klassische Frühwarnsysteme.
Satelliten statt Radar – und KI statt Rechenmonster
Das neue Modell wurde gemeinsam mit chinesischen nationalen Wetterdiensten entwickelt und setzt auf eine Kombination aus Satellitendaten und sogenannter Deep-Diffusion-Technologie, einer fortgeschrittenen Form des maschinellen Lernens. Nach Angaben der Entwickler steigert das System die Vorhersagegenauigkeit um mehr als 15 Prozent gegenüber herkömmlichen Methoden.
Bislang dominieren numerische Wettervorhersagemodelle, die auf physikalischen Gleichungen basieren und enorme Rechenleistung benötigen. Sie berücksichtigen Parameter wie Luftdruck, Temperatur, Feuchtigkeit und Wind – stoßen aber bei schnell entstehenden, kleinräumigen Wetterphänomenen an ihre Grenzen. Gerade bei Gewittern und Starkregen kommen Warnungen oft zu spät oder gar nicht.
Training mit Störungen – für realistischere Prognosen
Das HKUST-Team verfolgt deshalb einen anderen Ansatz: Während des Trainings werden künstliche Störsignale in reale Satellitendaten eingebaut. So lernt das KI-Modell, wie sich Wolkenstrukturen entwickeln und welche Muster auf gefährliche Wetterlagen hindeuten. Zusätzlich fließt meteorologisches Expertenwissen in das System ein.
Die Prognosen werden alle 15 Minuten aktualisiert und decken ein riesiges Gebiet von rund 20 Millionen Quadratkilometern ab – darunter China, die koreanische Halbinsel und weite Teile Südostasiens.
Frühere Warnungen, mehr Zeit zum Handeln
Projektleiter Dai Kuai kritisiert, dass herkömmliche Modelle stark auf bodengestützte Radarsysteme angewiesen sind. Diese seien anfällig für Gelände- und Niederschlagseinflüsse und würden gefährliche Wolken oft erst erkennen, wenn sie sich bereits voll entwickelt haben. „Das führt zu wertvollen Minuten oder Stunden Verzögerung“, so Dai.
Satelliten hingegen ermöglichen einen Blick auf die frühe Wolkenentwicklung aus dem All. Genau hier setzt die KI an – und verschafft Behörden, Rettungsdiensten und der Bevölkerung entscheidend mehr Vorlaufzeit für Evakuierungen, Schutzmaßnahmen und Notfallpläne.
Angesichts zunehmender Extremwetterlagen könnte die neue Technologie zu einem zentralen Baustein moderner Katastrophenvorsorge werden – nicht nur in Asien, sondern weltweit.
