气候变化是我们这个星球面临的最大挑战。
过去几十年，南极冰川的质量发生了巨大变化。基于卫星数据研究表明，2002年至2020年间，南极洲每年平均减少1490亿公吨冰，加剧了全球海平面上升。
橙色和红色阴影表示冰量减少的区域，而浅蓝色阴影表示冰量增加的区域，白色表示自 2002 年以来冰量变化很小或没有变化的区域。虽然南极东部地区冰川质量略有增长，但是远不及西南极冰川（深红色）的大量冰块损失
来自世界各国的 1,300 名独立科学专家组成的气候变化专门委员会总结：在过去的150年中，我们现代文明所依赖的工业活动已将大气中的二氧化碳水平从280%提高到416%。在过去50年中，人类产生的温室气体（如二氧化碳、甲烷和一氧化二氮）造成地球温度升高的可能性超过95%。
该图说明了全球地表温度相对于 1951-1980 年平均温度的变化，2020 年与 2016 年是有记录以来最热的年份（来源：美国宇航局戈达德太空研究所）
自工业化以来，人类活动使地球的全球平均温度升高了约1摄氏度（1.8 华氏度），目前这个数字每十年增加0.2摄氏度（0.36 华氏度）。当前的大部分变暖正在以人类几千年中前所未有的速度发展。
倘若全球气温升高超过2 C，将破坏全球气候的稳定。联合国已经警告，2021年是我们在应对全球变暖斗争中做出重大改变的最后机会。
近日，斯坦福大学的两个关于能源/气候人工智能研究项目获得了120万美元的资助。斯坦福大学以人为本研究中心(HAI)主任李飞飞说，“我们相信，人工智能有能力给我们这个时代面临的最大挑战一些帮助，气候和能源无疑是地球上最紧迫的问题之首。能够支持 Precourt Institute for Energy 的 Precourt Pioneering Projects 拨款奖，我们真的很高兴。”
斯坦福大学以人为本AI研究院联合主任李飞飞
那么，人工智能到底可为气候变化做些什么？
人工智能帮助更好了解气候变化
从全球气候建模到个人天气预报，一切都依赖于大量变量，而这对于人类大脑来说是不可能独立完成的。例如预测极端天气事件、重建过去的气候条件或气候变化，分析降水对社会经济影响，AI可以帮助决策者及时采取行动并挽救生命。
天气是影响企业业绩波动的最重要的外部因素，仅在美国，每年因为天气就造成近5000亿美元的经济损失。
三年前IBM和The Weather Company合作，创建了世界上最先进的天气预测引擎 ——一个物联网机器学习平台，可以从数十亿个数据点“动态”学习，以准确预测未来的天气。
这个平台可为数百万消费者和 3,500多家企业提供精确、个性化和可操作的天气数据和分析；每天提供约 260 亿次预测，每15分钟覆盖全球22亿个地点；每天处理来自全球各种来源的400 TB数据。
算法不仅在预测天气变化方面能表现很好，还可预测气温上升及推荐决策，分析我们采取的措施与全球气温上升速度之间的关系。
来自日本京都京都大学实地科学教育与研究中心团队将过去30年的全球月度温度提供给神经网络，而不是采用传统的根据物理定律（符号推理）编写复杂的模型。在没有任何其他数据的情况下，神经网络成功预测了未来10年的暖度升降，准确率高达97%。
人工智能还可以帮助了解气候变化的原因。例如，它可以基于卫星图像，检测和绘制重要的CO 2 报告，通过法规减少排放源。
优化现有系统，减少CO 2排放
AI可以帮助我们优化现有系统来减少CO 2排放，已广泛应用于电力系统、交通、建筑和城市、农业……
例如，在电力系统中，全球CO 2排放量的1/4来自于此，AI通过使用卫星数据监测燃煤电厂的排放，可更好地了解空气污染的来源。Carbon Tracker智库计划分析4000到5000个发电厂的排放量，创建最大的数据库并将其公开。这可以帮助我们在解决碳排放和减少空气污染方面拥有全球视野。它还将核查对应碳排放负责的公司，并实施排放价格。
不仅如此，AI还可帮助管理能源消耗。
数据显示，全球的数据中心/云计算消耗了全球6%的电力（超过印度），并产生了全球4%的二氧化碳排放量。
例如，谷歌数据中心消耗了全球3%的能源消耗。DeepMind通过一个机器学习系统来优化数据管理，根据之前的数据学习，不断对所有仪表和阀门进行优化配置，最后将能耗降低了40%！
微软则找到了另一个解决方案：自给自足的水下数据中心。在人工智能的支持下，它们由海洋冷却并由波浪能提供动力。想象一下，如果所有行业都实施类似的系统，可以避免多少CO 2排放量？
人工智能赋能可持续产品和技术
除了优化现有系统，人工智能还可以协助设计新的可持续产品和技术，避免甚至逆转CO 2排放。
在设计可持续产品时，必须考虑大量因素，例如原材料的充足性、特性、法规、报废选择、价格……人类甚至无法想象所有的可能性。
机器学习可以整合所有因素，检查所有可能的材料和配置，并提出最佳组合。通过这种方式，AirBus公司设计了一种新的3D可打印飞机部件，不仅比以前更轻，还减少了飞行时CO2排放量，而且使用的原材料更少。
AirBus团队
另外，机器学习在设计长寿命和更高能量存储容量电池方面，也是一个很重要很有前途的工具；它还可以加速核聚变反应堆的研究，成为一种安全、无碳的电力生产替代方案（具有大量可调参数）。
如果我们有更大的梦想，为深度学习算法提供关于我们宇宙的正确数据，也许AI可以帮助我们更好地理解宇宙，将太空旅行带到一个完全不同的维度，甚至不再需要改变地球上的气候。
三十年前，我们甚至无法想象互联网将如何改变我们的生活，人工智能或许也可以改善人类的未来。
当然，气候危机带来的挑战也可能是科技企业家的机会。
写在最后
本文列出的所有解决方案都不是应对气候变化的“灵丹妙药”，它需要国际“智慧”合作。这些例子只是人工智能如何改善气候并帮助我们过渡到可持续的、绿色的，但也许也是难以想象的未来的冰山一角。
虽然人工智能可以成为帮助人类延续我们种族的最重要工具之一，但我们更需要的是气候专家、人工智能专家、企业家和政府之间的合作，利用我们的集体知识来实现这一目标。
地球是我们共同和唯一的家园，认识到气候变化严峻并为之努力是每一个生活在这个星球上的人的责任和义务。
眼下，比气候危机更大的危机是人们对气候变化的“未知”，AI商业周刊撰写此文，也希望在唤醒人们认知上贡献一点点力量。我们创造了一个智能时代，恐怕不得不依赖智能改善世界。
References：
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_summary-for-policymakers.pdf
https://plana.earth/academy/ai-climate-change/
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frobt.2019.00032/full
https://www.climatechange.ai/summaries
https://www.nationalgeographic.com/environment/global-warming/pollution/
https://plana.earth/academy/datacenters-environmental-threat-or-chance-of-a-sustainable-future/
https://www.theguardian.com/environment/2018/feb/20/much-work-needed-to-make-digital-economy-environmentally-sustainable
