Il fulmine è uno dei fenomeni più imprevedibili in natura. Uccide regolarmente persone e animali e dà fuoco a case e foreste. Mantiene gli aerei a terra e danneggia le linee elettriche, turbine eoliche e impianti di pannelli solari. Però, si sa poco di ciò che fa scattare i fulmini, e non esiste una tecnologia semplice per prevedere quando e dove i fulmini colpiranno il suolo.

Alla Scuola di Ingegneria dell'EPFL, ricercatori del Laboratorio di Compatibilità Elettromagnetica, guidato da Farhad Rachidi, hanno sviluppato un sistema semplice ed economico in grado di prevedere quando un fulmine colpirà con un'approssimazione di 10-30 minuti, entro un raggio di 30 chilometri. Il sistema utilizza una combinazione di dati meteorologici standard e intelligenza artificiale. Il documento di ricerca è stato pubblicato in Scienze del clima e dell'atmosfera , un Natura giornale dei partner. I ricercatori stanno ora pianificando di utilizzare la loro tecnologia nel progetto European Laser Lightning Rod.

"I sistemi attuali sono lenti e molto complessi, e richiedono costosi dati esterni acquisiti da radar o satellite, " spiega Amirhossein Mostajabi, il dottorato studente che ha inventato la tecnica. "Il nostro metodo utilizza dati che possono essere ottenuti da qualsiasi stazione meteorologica. Ciò significa che possiamo coprire regioni remote che sono fuori dalla portata dei radar e dei satelliti e dove le reti di comunicazione non sono disponibili".

Cosa c'è di più, perché i dati possono essere acquisiti facilmente e in tempo reale, le previsioni possono essere fatte molto rapidamente e gli avvisi possono essere emessi anche prima che si formi una tempesta.

Addestramento della macchina utilizzando i dati disponibili

Il metodo dei ricercatori dell'EPFL utilizza un algoritmo di apprendimento automatico che è stato addestrato per riconoscere le condizioni che portano ai fulmini. Per svolgere la formazione, i ricercatori hanno utilizzato i dati raccolti in un periodo di dieci anni da 12 stazioni meteorologiche svizzere, localizzati sia in aree urbane che montane.

Sono stati presi in considerazione quattro parametri:pressione atmosferica, temperatura dell'aria, umidità relativa e velocità del vento. Questi parametri sono stati correlati con le registrazioni dei sistemi di rilevamento e localizzazione dei fulmini. Usando quel metodo, l'algoritmo è stato in grado di apprendere le condizioni in cui si verifica il fulmine.

Una volta addestrato, il sistema ha fatto previsioni che si sono rivelate corrette quasi l'80% delle volte.

Questa è la prima volta che un sistema basato su semplici dati meteorologici è stato in grado di prevedere i fulmini attraverso calcoli in tempo reale. Il metodo offre un modo semplice per prevedere un fenomeno complesso.