это процесс прогнозирования количества осадков, которые ожидаются в течение двух часов. Наукастинг осадков по данным ДМРЛ на 2 часа.
осадки в Европе
Наукастинг. Прогноз текущей погоды – детализированный прогноз погоды на ближайшие часы (до 2-6 часов).Продолжительность жизненного цикла некоторых погодных явлений (например, шквалов, ливней и т.д.) варьирует от минут до десятков минут. Грозовые дожди в Новгородской области. Развивается новое направление в прогнозировании погоды — наукастинг, позволяющий выпускать сверхкраткосрочный прогноз об опасных явлениях погоды на ближайшие несколько часов.
Роман Вильфанд: вопрос использования "больших данных" обсуждается во всем метеорологическом мире
| Композитная карта | "Сейчас в Москве прошел дождь, он был интенсивный, летний, всего за час выпало от 8 до 11 миллиметров осадков. |
| Антициклон на Урале сменит циклон: синоптики спрогнозировали «погодный калейдоскоп» - Доступ | Наукастинг осадков по данным ДМРЛ на 2 часа. |
| Как мы отказались от нейросетей, а затем вернули их в прогноз осадков Яндекс.Погоды | В ближайшие 2 часа осадков не ожидается. |
| Как мы отказались от нейросетей, а затем вернули их в прогноз осадков Яндекс.Погоды | Радарный наукастинг осадков Анимированная карта явлений погоды за последние 3 часа по данным радарных наблюдений (подготовлено Центральной аэрологической обсерваторией). |
Search code, repositories, users, issues, pull requests...
По принципу действия радиолокатор очень похож на авиационный радар, только на снимке видны не самолеты, а области атмосферы, где есть капли воды размером более 50 микрометров. Если такие капли и правда есть, то, скорее всего, из облака, в котором они находятся, выпадают осадки. В России радиолокаторы установлены в наиболее населенных и интересных с метеорологической точки зрения регионах. Рэй Курцвейл: «В ближайшие 10 лет мы начнем печатать себе одежду дома» Мнения Ранее «Хайтек» писал о портативно детекторе погоды — разработке компании BloomSky. Детектор умеет измерять температуру, влажность, атмосферное давление и количество осадков и показывать актуальные изображения окружающих погодных условий каждые пять минут, а затем собрать их в time-lapse.
Сверхкраткосрочные — от 6 до 12 часов. А наукастинг — это прогнозирование элементов погоды на период от нескольких минут до примерно двух-трех, иногда до шести часов, которые чаще всего связаны с взрывной конвекцией.
Конвекция — это процесс быстрого перемещения теплых насыщенных влагой воздушных масс от поверхности Земли в более высокие слои. При развитии таких процессов наблюдаются явления, которые представляют опасность для жизни человека, для функционирования отраслей экономики и т. В Москве создадут систему прогноза опасных метеоявлений Атмосфера — хаотическая среда. Можно указать регионы, где создаются условия для возникновения смерча, например, но точно спрогнозировать его локализацию невозможно. Система наукастинга позволяет зафиксировать момент зарождения опасного явления и тогда спрогнозировать на два часа траекторию его перемещения, усиления или, наоборот, рассеивания энергии. Чтобы прогнозировать такие события, нужно развивать научные исследования, чтобы физические процессы в атмосфере были адекватно описаны уравнениями гидродинамики, чтобы по ним можно было воспроизвести всю трансформацию воздушной массы, энергии, ветра, температуры и т.
Кроме того, нужны очень хорошие начальные данные. Если мы хотим прогнозировать погоду на несколько ближайших часов, мы должны иметь очень густую сеть наблюдений. До сих пор этого не удавалось добиться. Теперь в рамках обсуждения Московской мэрии и Росгидромета удалось прийти к пониманию. Эти локаторы будут расположены примерно в радиусе 200 км от центра Москвы. Дальность видимости этих локаторов около 150 км.
Поэтому можно ожидать, что если на удалении около 350 км зарождается опасное явление смерч, шквал или очень сильный дождь , то его с помощью этих радаров можно будет диагностировать. Это очень важно, что уже на дальних подступах к Москве можно будет увидеть это явление. Дальше предполагается создать еще одну эшелонированную наблюдательную систему с радиусом примерно 90 км от центра Москвы: сеть автоматических станций, расположенных на вышках операторов мобильной связи с шагом примерно 10—15 км друг от друга. На этих вышках будет так называемая система градиентных наблюдений. По высоте: один датчик примерно на высоте 5—10 м этой вышки, другой на высоте 20—30 м, третий — на 50—60 м. Они будут фиксировать изменения, которые происходят в приземном слое воздуха.
Локатор так устроен, что не может "видеть" процессы, которые находятся ниже 200 м от поверхности земли. Если на удалении около 350 км зарождается опасное явление смерч, шквал или очень сильный дождь , то его с помощью этих радаров можно будет диагностировать Еще один аналогичный "редут" — в 40—50 км от центра Москвы. Затем на МКАДе. Примерно четыре десятка станций будут расположены в тех местах, где наблюдений мало. Сейчас наблюдательная сеть небольшая совсем, есть пробелы. Они будут заполнены.
Таким образом, предполагается, что количество станций увеличится примерно на полторы сотни. Это очень много. А это очень важно. Когда на удалении сначала прогнозируешь, а затем при перемещении видишь, совпадают или не совпадают расчеты с фактом, можно изменить модель, увидеть, в чем ее несоответствие. Кроме того, эту систему будут разрабатывать не "вообще", а конкретно для Москвы. Получив хороший результат мы очень надеемся на это , можно будет транслировать этот опыт на другие города-миллионники.
Конфигурация зданий, улиц, отражение солнечных лучей от крыш домов — все это влияет на атмосферные процессы в городе. В той или иной ситуации, скажем, когда воздушные массы перемещаются с севера или с юга, совершенно по-разному могут развиваться события: либо будет интенсификация опасных явлений, либо, наоборот, структура города будет препятствовать воздушному потоку, энергия будет рассеиваться. Есть кустарники, деревья, в которых происходят свои процессы. Все эти многочисленные факторы нужно описать в модели.
Nowcasting Описание задачи В альтернативном Древнем Риме только у императора и его приближённых есть доступ к современным технологиям. Благодаря этому люди считают Сикстиниана Апреля посланником богов, который управляет погодой или как минимум видит будущее.
Ежегодно в городе проводится масштабный пленэр в честь Непобедимого Солнца — сотни горожан собираются на стенах Колизея, чтобы запечатлеть закат с помощью холста и красок. Каждое утро в день события Сикстиниан предсказывает, будет ли дождь на закате или нет. В этот раз успех предсказания под угрозой. Новенький iCeasar, на котором установлена модель, прогнозирующая осадки, завис. На внешнем SSD остался только датасет одного метеорологического радиолокатора, который регистрирует наличие влаги в атмосфере на большой площади.
Яндекс научился предсказывать осадки на ближайшие 2 часа
Массы студеного арктического воздуха, проникшие на территорию России, продолжают выхолаживаться в условиях континента и большой продолжительности ночи и удерживают значительную отрицательную аномалию температуры. Подробнее 05. О погоде на 6-8 января Об особенностях погоды в регионах России в ближайшие дни рассказал Андрей Ушаков Подробнее 04.
В 70-ых годах прошлого столетия такие передачи стали появляться и на экранах тогда еще жителей Советского Союза. Первая ведущая — Екатерина Чистякова. Программа так понравилась зрителям, что в скором времени она стала обязательной частью передачи «Время». Случилось это в 1971 году. В 90-ые годы появилась корпорация «Метео-ТВ». С тех пор она занималась подготовкой программы с прогнозом погоды. Любопытный диалог состоялся в свое время у Сталина и метеорологической службы.
Сталин: «Какой процент точности ваших прогнозов? Сталин: «Тогда вам стоит говорить наоборот, и результат будет более точным». Критерии выбора источника прогнозов Благодаря современной науке мы можем узнать холодно или тепло на улице и брать ли с собой зонт, не выходя из дома, какую одежду надевать. Самые точные предсказания — те, что составлены на ближайшие три дня. Если прогнозируемый срок выше трех дней, то можно более-менее точно сориентировать по температуре воздуха, но не по осадкам. При поиске сайта стоит обратить внимание на: Период прогнозирования. Если он больше семи дней, его нельзя назвать достоверным.
Но если вы идёте обедать на улицу или на прогулку с ребёнком и при этом не хотите попасть под дождь, то важно знать точный момент начала дождя в течение ближайшего получаса. В таких ситуациях приходит на помощь наша карта осадков aka nowcasting. Рисунок 1.
Карта осадков Яндекс. Погоды Nowcasting — это сверхкраткосрочный прогноз погоды до 2—6 часов с шагом в 5—15 минут, предсказывающий поведение погодных явлений с коротким жизненным циклом. Такой прогноз в той или иной степени сводится к задаче экстраполяции наблюдаемых метеорологических явлений, так как настоящие тяжёлые физические модели для него менее приспособлены и не могут оперативно учитывать быстро меняющие условия. Раз мы говорим о карте осадков, нам интересен источник данных об областях скопления влаги в воздухе, обладающий относительно высокой частотой обновления. Лучше всего для этого подходят метеорологические радары, предоставляющие такую информацию напрямую в виде изображений, и геостационарные спутники, снимки с которых надо предварительно обработать. При этом можно интерпретировать кадр как обычную картинку и свести задачу к работе с видеоизображением.
Depending on the area of built-up space, drainage and land-use in general, a forecast warning may be issued. Nowcasting is thus used for public safety, weather sensitive operation like snow removal, for aviation weather forecasts in both the terminal and en-route environment, marine safety, water and power management, off-shore oil drilling, construction industry and leisure industry. The strength of nowcasting lies in the fact that it provides location-specific forecasts of storm initiation, growth, movement and dissipation, which allows for specific preparation for a certain weather event by people in a specific location. During the nineteenth century, the first modern meteorologists were using extrapolation methods for predicting the movement of low pressure systems and anticyclones on surface maps. The researchers subsequently applied the laws of fluid dynamics to the atmosphere and developed the NWP as we know it today. However, the data resolution and parameterization of meteorological primitive equations still leave uncertainty about the small-scale projections, in time and space. The arrival of remote sensing means, such as radar and satellite, and more rapid development of the computer, greatly help to fill that gap.
Арбат, Москва
И снова про наукастинг Когда мы говорим о прогнозе погоды, то чаще всего подразумеваем температуру и осадки, например, на завтра или ближайшие выходные. В этом случае хватает традиционных погодных трендов. Но если вы идёте обедать на улицу или на прогулку с ребёнком и при этом не хотите попасть под дождь, то важно знать точный момент начала дождя в течение ближайшего получаса. В таких ситуациях приходит на помощь наша карта осадков aka nowcasting. Рисунок 1. Карта осадков Яндекс. Погоды Nowcasting — это сверхкраткосрочный прогноз погоды до 2—6 часов с шагом в 5—15 минут, предсказывающий поведение погодных явлений с коротким жизненным циклом. Такой прогноз в той или иной степени сводится к задаче экстраполяции наблюдаемых метеорологических явлений, так как настоящие тяжёлые физические модели для него менее приспособлены и не могут оперативно учитывать быстро меняющие условия.
Раз мы говорим о карте осадков, нам интересен источник данных об областях скопления влаги в воздухе, обладающий относительно высокой частотой обновления. Лучше всего для этого подходят метеорологические радары, предоставляющие такую информацию напрямую в виде изображений, и геостационарные спутники, снимки с которых надо предварительно обработать. Как решать Если исходить из того, что наукастинг сводится к задаче экстраполяции рисунок 2 , то формальное определение будет выглядеть так: где — количество кадров, на основе которых делается предсказание, — количество предсказываемых кадров. При этом можно интерпретировать кадр как обычную картинку и свести задачу к работе с видеоизображением. Рисунок 2. Пример изображений с метеорологического радара. Вверху: пример входных кадров для модели.
Внизу: ожидаемые кадры во время предсказания.
Преимущества модульного метео-информационного комплекса Модульная система дает возможность гибко настроить только необходимые параметры отображения для каждого партнера, что дает ряд преимуществ: Оптимальная стоимость абонентского обслуживания комплекса информации. Дает возможность сосредоточится только на необходимой информации. Высокая скорость работы комплекса и снижение объема передачи данных. Результаты расчетов отображаются в виде графиков с возможностью наложения друг на друга для удобного сравнения между собой и текущим фактическим состоянием погоды, а также в виде анимированных карт.
Его можно определить по облакам. Если нижняя граница облаков расположена ниже высоты 1,5-2 км, то вероятность возникновения смерчей увеличивается. Над лесами такие условия формируются часто, поэтому большинство самых мощных смерчей фиксируются в лесной зоне. Ваша докторская диссертация и другие проекты во многом касаются темы смерчей.
Я и мои коллеги активно работаем по этой теме с 2016 года. Мы занимаемся выявлением смерчей по повреждениям лесов, ветровалам и собираем базу данных смерчей в лесных зонах России. За период с 2001 года по настоящее время выявлено порядка 750 случаев. В прошлом году мы опубликовали базу данных по смерчам в Пермском крае с 1984 года до сегодняшнего дня.
Зафиксировано порядка 60 случаев. Это не значит, что у нас каждый год бывает по 2-3 смерча. В Пермском крае бывает примерно один сильный смерч за 10 лет. Они наблюдались в 1984, 1993, 2005, 2006, 2009 и 2018 годах.
Учитывая, что территория региона огромная, это в общем-то очень низкая повторяемость. Поэтому если вы живете в Пермском крае, вероятность увидеть торнадо довольно низкая. Вероятность от него пострадать — еще ниже. Однако это событие хоть и редкое, но реально опасное.
Часто смерчи приводят к масштабному ущербу. Есть ли у вас видео смерчей? Например, два таких видео были сняты во время Янаульского смерча в Башкирии 29 августа 2014 г. В той местности проходил смерч, он был достаточно продолжительным и принес серьезные разрушения.
В итоге получилась интересная видеозапись. Представьте себе типичный деревенский двор, где навалена всякая утварь. По мере приближения смерча это все начинает улетать: сначала маленькие объекты, потом большие. Шансов такое увидеть своими глазами не так много.
Как используется космический мониторинг метеорологических явлений? Сейчас в открытом доступе есть спутниковые снимки с сотен различных спутников, платформ. Они очень разные, поэтому используются для огромного количества задач — от метеорологии до мониторинга облачности из космоса. Откуда вы получаете данные космического мониторинга?
У нас есть открытые спутниковые данные с нескольких источников — Европейское космическое агентство, американское НАСА, интересные японские данные.
Дает возможность сосредоточится только на необходимой информации. Высокая скорость работы комплекса и снижение объема передачи данных. Результаты расчетов отображаются в виде графиков с возможностью наложения друг на друга для удобного сравнения между собой и текущим фактическим состоянием погоды, а также в виде анимированных карт.
Графики строятся по параметрам: температура, давление, относительная влажность, скорость и направление ветра, порывы ветра, количество осадков с указанием фазы осадков , накопленное количество осадков, облачность, высота снега.
Синоптик Вильфанд: около 30% месячной нормы осадков выпало в Москве за час
это процесс прогнозирования количества осадков, которые ожидаются в течение двух часов. Грозовые дожди в Новгородской области. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). «Русскую» зиму отменили синоптики из-за феномена Эль-Ниньо в сезоне-2023/24. Мы предсказываем на два часа вперёд с шагом 10 минут.
Прогнозирование ошибок при помощи нейросетей как способ увеличения точности прогноза погоды
| АИИС «МетеоТрасса» для автодорог — IRAM Dev | Точнее, ещё точнее: прогноз погоды на 2 часа, наукастинг и карты погоды. |
| Почти треть месячной нормы осадков выпала за 1,5 часа в Москве — 27.04.2024 — В России на РЕН ТВ | Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). На портале "Метеовести" центра погоды "Фобос" сообщается, что на Москву надвигается новая холодная и дождливая волна. |
| Композитная карта | есть сайт метеовести это погодного центра фобос, ну и разумеется данные гидрометцентров РФ и РТ, у рф центра есть крутой раздел наукастинг 2 часа, там можно за дождями, снегом следить. |
Новая карта осадков в «Яндекс погоде» — с прогнозом на сутки вперед
Есть два спец. Рассчитывается по формуле Маршала-Палмера [1] из отражаемости, которая описана в следующем разделе. Показывает сколько выпало бы осадков в мм, если бы осадки шли с такой интенсивностью целый час. Отражаемость Отражаемость — величина, измеряемая радаром. Значение скоррелировано с количеством влаги в атмосфере в некоторой точке. Измерения происходят на 10 уровнях высоты от 1км до 10 км с шагом 1 км и аппроксимируются на полный круг измерения радара. По пространственной форме соответствует отражаемости.
На карте температуры вы увидите прогнозируемое распределение тепла и холода в приземном слое атмосферы. Карта атмосферного давления считается одной из главных в метеорологии, на ней хорошо видны циклоны, антициклоны, барические гребни, ложбины и малоградиентные поля. На карте качества воздуха вы увидите области как с чистым воздухом, так и области загрязнения воздуха различными примесями по европейскому стандарту CAQI: 0 - воздух абсолютно чистый, 100 - воздух крайне загрязнен. На сайте «Метеосервис.
В этот раз успех предсказания под угрозой. Новенький iCeasar, на котором установлена модель, прогнозирующая осадки, завис. На внешнем SSD остался только датасет одного метеорологического радиолокатора, который регистрирует наличие влаги в атмосфере на большой площади. Задача - подготовить модель, которая сможет прогнозировать объём осадков в конкретное время и в конкретном месте. Сохраните веру в Сикстиниана Апреля, помогите избежать заката Римской империи. В файлах для каждого момента времени шаг 10 минут хранятся данные про интенсивность осадков, отражаемость облаков и их радиальную скорость, погодные явления. Обученную модель надо будет проверить на данных из файла 2022-test-public.
А доля идеальных прогнозов показывает, какая часть двухчасовых последовательностей предсказана без ошибки на каком-либо шаге. Таким образом, эти метрики позволяют нам оценить пользовательский опыт использования наукастинга. Также посмотрим на зависимость метрик от дальности прогноза: Рисунок 4. График среднего IoU от дальности предсказанного кадра по времени Для расчёта optical flow мы использовали Dense Inverse Search с константным вектором переноса на графике показан лучший из полученных вариантов , который лучше всего себя показал среди других optical flow алгоритмов для задачи наукастинга и в наших экспериментах, и в экспериментах коллег. Из графика видно, что optical flow лучше нейросеток только на первой десятиминутке. Потом его предсказания начинают сильно деградировать, и на втором часе он проигрывает всем вариантам. Помимо этого, возвращение нейросетевой архитектуры даёт возможность и дальше улучшать качество прогноза осадков, так как позволяет дополнительно учитывать фичи, которые потенциально помогают прогнозировать внезапное возникновение или исчезновение зон с осадками, тогда как подход, основанный на optical flow, позволяет только передвигать их по вектору переноса. Склейка радарных и спутниковых снимков В прошлый раз мы рассказали, как расширили зону наукастинга за пределы мест установки метеорологических радаров за счёт использования спутниковых снимков. Напомним, что мы использовали нейронные сети для восстановления радарных полей по спутниковым снимкам. В этом случае наша модель по качеству была близка к самим радарам, но так как спутники и радары по факту различаются по способу измерения осадков, то возможно неполное совпадение областей дождя между ними. Поэтому нередко нам справедливо указывали на резкие границы между зоной радарного и спутникового наукаста. Мы использовали нейросети для решения и этой задачи — аккуратного перехода из одной зоны в другую, чтобы карта осадков выглядела более реалистично, а границы были менее заметны для пользователей. Перед тем как показывать прогнозы на единой карте, необходимо согласовать изображения с метеорологических радаров и геостационарных спутников. Это необходимо, чтобы избежать границ вокруг зоны действия радаров и резких изменений областей осадков на стыках радаров и спутника. Наша идея заключается в том, что мы делаем хитрую нейросетевую склейку на стыках изображений. Рисунок 5.
Метеоролог и я
022. Прогноз осадков на два часа — Алексей Преображенский. Решение задачи наукастинга осадков, как правило, сводится к прогнозированию следующе-го кадра видеопоследовательности, а входными данными становится серия из более чем двух последовательных изображений, что позволяет более точно моделировать нелинейные. Раньше карта осадков давала прогноз на два часа вперед с десятиминутным интервалом. Это стало возможным благодаря технологии наукастинга — краткосрочного гиперлокального прогноза осадков. есть сайт метеовести это погодного центра фобос, ну и разумеется данные гидрометцентров РФ и РТ, у рф центра есть крутой раздел наукастинг 2 часа, там можно за дождями, снегом следить.