e-Science Connection Lesley De Cruz

e-S.C. In welk domein werk je?

Mijn onderzoek raakt meerdere domeinen, maar vooral meteorologie, en het gebruik van artificiële intelligentie (AI) om weer- en klimaatmodellen te verbeteren en observaties beter te gebruiken.

e-S.C. Wat is het belang van dit domein?

Wie begint er de dag niet met het openen van de KMI-app of het luisteren naar het weerbericht op de radio bij een kop koffie? Het weer raakt ons allemaal: het heeft een enorme impact op ons welzijn, de omgeving en de economie. Als we het weer beter begrijpen en kunnen voorspellen, heeft dit een enorme meerwaarde. Een transitie naar duurzame energie van de wind en de zon is nodig om de klimaatdoelstellingen te halen, en dit vereist goede weersvoorspellingen om het elektriciteitsnet slim te beheren. Klimaatverandering zorgt voor de toename van intense regenbuien en hittegolven, dus als we die beter kunnen voorspellen laat dat toe om de bevolking en infrastructuur beter te beschermen. Artificiële intelligentie is een krachtig instrument dat ons hierbij kan helpen, al is er nog veel onderzoek nodig naar hoe dit het best kan gebeuren.

Betere voorspellingen volstaan helaas niet om ons te wapenen tegen de gevolgen van de klimaatverandering. Meer dan ooit moeten we dringend actie ondernemen! ‘On the Frontline of Climate Action’ is dan ook het thema van de Wereld Meteorologische Dag van het WMO (World Meteorological Organisation) op 23 maart.

e-S.C. Zijn er veel vrouwelijke onderzoekers?

Er zijn er meer dan in mijn ‘vorige leven’, de theoretische fysica – maar nog steeds te weinig! Al lijkt de diversiteit wel toe te nemen in interdisciplinair onderzoek en klimaatwetenschappen.

e-S.C. Op welke onderzoeksthema’s/onderzoeksvragen werk je?

Mijn doel is om klimaatextremen beter te kunnen voorspellen met behulp van artificiële intelligentie, in het bijzonder sterk gelokaliseerde fenomenen zoals extreme neerslag en het stedelijk hitte-eiland. Hiervoor maak ik gebruik van zowel fysische modellen als observaties zoals de neerslagkaarten van onze weerradars.

e-S.C. Is gender belangrijk voor de inhoud van je onderzoek, voor je onderzoeksvragen?

De weerfenomenen die ik bestudeer zijn niet direct gerelateerd aan gender, wat niet wil zeggen dat we gender vergeten in ons onderzoek. Bij wetenschapscommunicatie is het bijvoorbeeld belangrijk om kanalen en voorbeelden te gebruiken die zowel mannen als vrouwen aanspreken, dus niet enkel tweeten! We moeten ook oog hebben voor de impact van extreem weer op mannen én vrouwen. Thermisch comfort, iets dat afhangt van lichaamseigenschappen, wordt bijvoorbeeld standaard berekend voor een man van 70 kg – dat is niet meer van deze tijd. En des te meer in het globale Zuiden zorgen andere rolpatronen voor andere blootstelling aan weergerelateerde risico’s.

e-S.C. Welke concrete activiteiten voer je uit?

Ik werkte de voorbije jaren aan een naadloos voorspellingssysteem voor extreme neerslag, dat informatie uit verschillende bronnen (observaties en modellen) combineert. Daar komt veel programmeren en dataverwerking bij kijken. Ik begeleid doctoraatstudenten in hun onderzoek, o.a. in het Belspo-project DERISC samen met KU Leuven. In dat project wordt deep learning (artificiële intelligentie met neurale netwerken) gebruikt om verschillende modellen en observaties te combineren tot een betrouwbaar product dat eenvoudig te gebruiken is door crisisbeheerders en hydrologische diensten. Outreach is ook heel belangrijk voor mij – zo hebben we een LEGO urban planner met een AI-stadsklimaatmodel gemaakt voor het ‘I Love Science Festival’ in oktober 2023, ondersteund door Innoviris. In 2024 zijn we weer van de partij, dus kom gerust een kijkje nemen. Daarnaast geef ik ook les, o.a. het vak Technieken van AI, aan de Master in Applied Computer Science van de VUB.

e-S.C. Wat is je motivatie, wat trekt je aan hierin?

De directe maatschappelijke relevantie. Ik heb nooit een probleem om uit te leggen wat ik doe, dat is meteen duidelijk. Het is een boeiend en snel evoluerend veld – de laatste jaren werd het ene baanbrekende artikel na het andere gepubliceerd over artificiële intelligentie in de meteorologie, vaak door grote spelers als Google en Huawei. Samen met andere nationale meteorologische instituten in Europa, zet het KMI hier ook op in.

e-S.C. Welke samenwerkingen heb je hiervoor, binnen en buiten je FWI?

Ik heb een FED-tWIN-mandaat, dat wil zeggen dat ik halftijds aan de VUB verbonden ben als professor bij het departement Elektronica en Informatica (ETRO), en halftijds aan het KMI bij de wetenschappelijke dienst Observaties. Ik werk uiteraard nauw samen met KMI-collega’s van andere diensten. Ook op de VUB werk ik met verschillende vakgroepen samen. Zo start er binnenkort een project over klimaatverandering-gerelateerde oversterfte, samen met het departement sociologie van de VUB, het KMI, UGent, UCL en Sciensano. Op het KMI werken we, naast universiteiten als UGent en KU Leuven, ook samen met verschillende Europese meteorologische instituten.

e-S.C. Wat vind je leuk aan je werk?

Programmeren en modellen maken, dat doe ik heel graag, al heb ik daar nu minder tijd voor. Ik ben enorm trots op het team van (post-)doctorale onderzoekers dat ik begeleid in hun onderzoek: stuk voor stuk sterke, gemotiveerde en integere onderzoekers die er zijn voor elkaar. Daar haal ik veel energie uit. Enerzijds hou ik van de academische context en van het lesgeven en studenten begeleiden, maar de link met het operationele op het KMI is goed om mij af en toe weer met mijn voeten op de grond te zetten. Ik vind het dan ook enorm fijn om te interageren met eindgebruikers en te ontdekken hoe ons werk het grootste verschil kan maken voor de mensen op het terrein.

e-S.C. Wat zou je veranderen aan je werk, als je een toverstokje had?

Met twee verschillende werkgevers heb ik dubbel zoveel administratie. Het is niet zo origineel, maar dat verlichten zou mijn werk al veel aangenamer maken. Als er vergaderd moet worden, doe ik dat liever in het echt dan online, dus een teleportatiemachine zou ook handig zijn!