Наукастинг представляет собой детализированный прогноз погоды на ближайшие время (до 2-6 часов), основанный на численном решении системы уравнений гидротермодинамики с учетом процессов в атмосфере. Доля точно предсказанных случаев начала дождя — это отношение количества правильно предсказанных случаев начала первого дождя на рассматриваемом окне в два часа ко всем случаям начала первого дождя на двухчасовых окнах. У динамических факторных моде-лей есть две главные характеристики, позволившие им занять доминантное положение в практике статистического наукастинга [12]: их способность опи-сать эмпирические макроэкономические данные.
Суперпомощники
- Классификация современных прогнозов погоды ⇒ METEOPROG
- Наукастинг осадков на 2 часа
- Классификация современных прогнозов погоды ⇒ METEOPROG
- Метеоролог и я
ГИДРОМЕТЦЕНТР РОССИИ: О ПОГОДЕ - ИЗ ПЕРВЫХ РУК
Именно так мы сделали в исследовании смерчей и ветровалов. Начали систематически работать над проектом после того, как одна лаборатория Мэрилендского университета совместно с компанией Google опубликовала данные о повреждениях лесов на земле в глобальном масштабе за последние 30 лет. Они просто опубликовали данные, но не определили связь с явлениями для каждого объекта. Тут открылся огромный простор для исследователей по всему миру.
Мы, например, стали проводить исследования не на базе самих снимков, а на базе уже готовых обработанных результатов. Возможно ли прогнозировать с помощью метода космического мониторинга? Будет ли это эффективно?
Есть такое понятие как наукастинг — текущий прогноз погоды на срок до трех часов. Это те самые штормовые предупреждения, которые должны доводиться до людей. В принципе они базируются на метеорологических радарах, однако большая часть территории Пермского края не покрыта радарами.
Конечно, можно использовать снимки спутников для такого рода прогнозов, но они будут гораздо менее точными, чем прогнозы на основе радарных данных. Вторая история связана с тем, что на метеорологических спутниках есть не только обычные сенсоры, которые позволяют получать снимки, но и множество разных приборов, передающих информацию о распределении в толще атмосферы температуры, влажности, скорости ветра. Эта именно информация, она не является сама по себе прогнозом, но содержит ценнейшие данные для математических моделей атмосферы, которые как раз используются для получения прогнозов погоды на срок до двух недель.
Мы все привыкли иметь дело как раз с такими прогнозами. Это делают все мировые прогностические центры, в том числе и наш Гидрометцентр России. Наиболее часто для прогнозов погоды используется метод математического моделирования.
Его суть состоит в том, что модель усваивает все данные, поступающие с различных источников: метеостанций, радиозондов, спутников. Дальше решается серьезная система уравнений, которая требует огромного объема вычислений. Общеизвестный факт, что все самые мощные суперкомпьютеры — это компьютеры метеорологических центров.
То есть космический мониторинг не является методом прогнозирования. Возможно только узкое применение для очень краткосрочного прогноза, если у вас нет радаров. У этого метода достаточно ограниченные возможности, поэтому он не используется и для прогнозов — это метод сбора объективной информации о состоянии поверхности земли, океана, облачности и так далее.
Актуальны ли вопросы изменения климата, всемирного потепления для Пермского края? Самые очевидные изменения климата в Перми — это рост среднегодовой температуры и количества осадков. Среднегодовая температура Перми выросла примерно на 1,5 градуса за 40 лет.
Это существенный рост. Среднее годовое количество осадков также выросло с 610 до 690 мм рт. Одно из проявлений изменения климата — увеличение повторяемости блокирующих антициклонов.
Такие долгоживущие антициклоны в одних регионах приводят к засухам, а в других — к экстремальным осадкам.
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. Рисунок 2. Пример изображений с метеорологического радара. Вверху: пример входных кадров для модели. Внизу: ожидаемые кадры во время предсказания. Здесь , а Мы предсказываем на два часа вперёд с шагом 10 минут. Это 12 кадров плюс ещё несколько про запас на случай перебоя в поставке данных с радара.
Чаще всего решение такой задачи сводится либо к применению алгоритмов optical flow 1 , 2 , 3 , либо к нейросетевым методам 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6.
Название атмосферным фронтам дал норвежский ученый Якоб Бьёркнес — он писал свою работу во время Первой мировой войны. С появлением радаров и спутников стало понятно, что движение вихревое или турбулентное и взаимное влияние воздушных потоков настолько сложное, что никаких чётких фронтов в этом движении нет. По сути, это бесконечное и хаотическое смешивание и закручивание воздушных струй. Тем не менее движение и модель взаимодействия этих потоков рассчитываются на суперкомпьютерах с относительно высокой точностью, и в этих расчётах учтены огромные массивы данных BigData — многие сотни параметров. Но всё-таки есть множество случайных факторов, которые климатические модели не учитывают. Один из таких параметров, например, цвет поверхности земли чёрный или белый , а попросту — убрана ли от снега дорога, то есть нагревается она или нет.
Если дорога чёрная и нагревается, пусть она шириной всего в несколько метров, над ней появляются интенсивные восходящие тёплые воздушные потоки. В расчётах этого потока нет, потому что он совсем небольшой. Но процессы в атмосфере развиваются нелинейно: маленькое движение в общем потоке может дать большой эффект, который исказит картину погоды где-то далеко. Ведь воздух, которым мы сегодня дышим, три дня назад был за тысячу километров от нас. Разумеется, в расчёте климатических моделей никто не учитывает, почищена ли от снега дорога. Отсюда и ошибки. Просчитать, станет ли маленькое искажение большим, нельзя, как «эффект бабочки» — непредсказуемые последствия.
Это выражение было впервые произнесено как раз в связи с прогнозом погоды. Американский математик Эдвард Лоренц сказал, что взмах крыльев бабочки в штате Айова может привести к сезону дождей в Индонезии. Что такое наукастинг Ответить на вопрос, будет ли дождь, вроде бы несложно, если мы видим с вышки метеостанции целое скопление дождевых облаков, которые двигаются в определённом направлении. Но почему-то по одной стороне реки проходит ливень, в котором плавают автомобили, а в пяти километрах от тех мест под страшные раскаты грома на землю падают всего три капли. Те, кто живёт неподалёку от моря, наверное, замечал, что над морем дождь идёт чаще, чем над сушей. Секрет прост: море остужает плывущие к нему с суши облака, и капли, конденсируясь, собираются в более крупные, превращая облако в тучу. То есть вышло так, что тучи сгустились, остыли и пролились на подходе к берегу широкой реки, так и не успев «переплыть» на другой берег.
Как говорится, прогноз был просчитан точно, но «что-то пошло не так». А ещё учёные давно заметили, что дожди чаще идут там, где высоко над землёй на несколько километров поднимается облако мелкой пыли, например, от резиновых частиц шин скоростных шоссе. Эти частицы попадают в облака и вызывают скопление и рост капель.
Поэтому рекомендуется обращаться к официальным источникам прогноза погоды, таким как метеорологические службы или специализированные веб-сайты, которые предоставляют актуальную информацию о погоде и прогнозах осадков. Видеоурок по географии 6 класс 7 лет назад. Просмотры: 53241 Youtube - InternetUrok. География в действии! Распределение атмосферного давления и осадков на Земле 6 лет назад. Просмотры: 36658 Youtube - Образование.
☔ТОП самых точных сайтов прогноза погоды на 2024 год
На одном и том же поле почвы имеют разный состав. Важно понять, насколько эффективны приборы, насколько репрезентативны данные для описания всего поля. Еще целый ряд аспектов возникает: существует спутниковая информация, которая дает полное покрытие по всему Земному шару, а мы используем только станции. Но спутниковая информация имеет погрешности, ошибки. Стоит задача калибровки спутниковой информации по этим натурным данным, чтобы, откалибровав, распространить ее на значительную территорию. Но эта калибровка не может быть выполнена раз и навсегда.
При следующем пролете спутника над этой территорией ее нужно произвести снова. Здесь у нас будет не менее сильная, просто одна из пионерских, работ Кстати говоря, для нашей службы очень важны всевозможные схемы интерпретации спутниковой информации. Можно получить максимально полное представление о том, что происходит на полях: засушлива почва или нет, условия вегетации соответствую норме или не совсем, находится ли растение в подавленном состоянии, ну и т. Эти аспекты очень важны методически и в последующем для оценки урожая. Не везде ведь сейчас хватает метеостанций.
Решить эту задачу, например, в рамках Российского метеорологического общества, которое планируется создать? Для того чтобы вести наблюдения, человеку нужно получить лицензию. И все. На самом деле, я-то позитивно отношусь к людям, волонтерам, которые готовы вести наблюдения и передавать эту информацию. Но объективно для достоверного описания состояния атмосферы есть ряд сложностей.
Есть "большие данные", big data. Это очень актуальная проблема: у миллионов людей в гаджетах, есть устройства, где можно измерить температуру, давление. С какой степенью доверия относиться к этим данным? Наши-то данные постоянно проверяются. Это большой методический вопрос, который обсуждается во всем метеорологическом мире.
Для того чтобы использовать наблюдения, нужно, чтобы они велись методически правильно. Ошибка большая в наблюдениях влечет за собой большую ошибку в прогнозе. Можно сфотографировать зарождение смерча в отдаленном районе, который не фиксировали. Если для смерча созданы условия, значит, в атмосфере существует сильная неустойчивость. Мгновенно все метеорологи должны насторожиться.
Но вдруг снимки — фейк? У нас страна огромная. Есть регионы, где в принципе нет наблюдений — нет людей. Есть труднодоступные станции: забрасывается группа на полгода, живет там, передает информацию. Это очень значимо.
Но если наблюдения приходят от оленеводов или волонтера, работающего в золотодобывающей партии, как относиться к таким данным? С одной стороны, с благодарностью, с другой — с осторожностью. Сейчас разрабатываются методы, как с помощью двойного, тройного контроля все-таки использовать эти данные. Да, в рамках метеорологического общества, когда оно будет создано, я думаю, это будет один из действительно очень значимых вопросов, на который сейчас нет ответа. Но общество будет, конечно, решать гораздо больше проблем.
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.
Снимки со спутников позволили повысить точность прогноза в зонах со слабым радарным покрытием и снизили зависимость прогноза от радиолокаторов, которые иногда выходят из строя. Самым сложным оказалось вывести данные с радаров и спутников на одной карте, ведь нужно было согласовать их по времени и правильно склеить. С этой задачей помогла нейросеть — благодаря хитрой склейке на карте незаметны границы зон действия радаров и нет резких изменений областей осадков на стыках радаров и спутника. Они позволяют строить точные прогнозы, но у каждого из них есть недостаток: станций не так много, у радаров есть погрешности из-за рельефа местности, зданий и птиц, а спутники висят над экватором, поэтому высокие широты, где и находится Россия, на снимках не очень хорошо видны. Выход есть: можно попросить людей рассказывать нам о погоде. Возможно, вы видели в Яндекс. Погоде вопрос типа «На улице дождь? С 2020 года мы используем данные пользователей для построения прогнозов, наравне с данными от метеостанций и локаторов. Особенно это помогает строить прогнозы в регионах со слабым спутниковым покрытием — например, на севере Красноярского края. Некоторые дождевые тучи удаётся улавливать исключительно благодаря сообщениям пользователей спасибо вам! Погоды сняли классный ролик, в котором рассказали о ключевых этапах развития сервиса на тот момент: Теперь вы знаете, откуда берутся данные для отрисовки красочных Погодных карт.
На сайте «Метеосервис. Погода в Москве и Санкт-Петербурге представлена с точностью до районов, на очереди другие крупные города России. Опыт показывает, что прогнозирование погоды в Москве с точностью до улицы или дома не имеет особого смысла: при значительном увеличении вычислений, точность прогнозов растет на доли процента.
Цветные осадки: дождь с песком придет на Южный Урал
| Синоптик Вильфанд: около 30% месячной нормы осадков выпало в Москве за час | Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). По данным центра «ФОБОС», Ленобласть находится под воздействием активного атлантического циклона, центр которого выходит в акваторию Ботнического залива. |
| Глава Гидрометцентра: Никогда прогноз погоды не будет точным на 100% - Российская газета | Наукастинг представляет собой детализированный прогноз погоды на ближайшие время (до 2-6 часов), основанный на численном решении системы уравнений гидротермодинамики с учетом процессов в атмосфере. |
Синоптик Вильфанд: около 30% месячной нормы осадков выпало в Москве за час
высокоточным прогнозам на несколько часов - в зоне действия девяти радаров (Кострома, Нижний Новгород, Валдай, Внуково, Воейково, Тула, Смоленск, Брянск, Курск). Анимация сверхкраткосрочного прогноза осадков на период до 2 часов (наукастинг). наукастинг, который позволяет выпускать прогноз об опасных явлениях погоды на ближайшие несколько часов.
Больше всего осадков в городе 2024
| АИИС «МетеоТрасса» для автодорог | В отдельных районах менее чем за час выпало свыше 70% месячной нормы осадков. |
| Как мы отказались от нейросетей, а затем вернули их в прогноз осадков Яндекс.Погоды | 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. |
10 самых точных сервисов прогноза погоды
В настоящее время существует ряд алгоритмов по обнаружению осадков и приблизительной оценке их интенсивности, однако результаты их работы не применяются для решения задачи наукастинга. Чаще всего говорят о наукастинге развития конвективных (кучево-дождевых) облаков и связанных с ними опасных метеорологических явлений (ОЯ) — ливневых осадков, гроз, града, шквалов, смерчей. Радарный наукастинг осадков Анимированная карта явлений погоды за последние 3 часа по данным радарных наблюдений (подготовлено Центральной аэрологической обсерваторией). это процесс прогнозирования количества осадков, которые ожидаются в течение двух часов. Метеорологическая карта прогноза осадков в Европе. Прогноз осадков на ближайшие 2-6 часов / скриншот с сайта Гидрометцентра России.
В китайской провинции Гуандун после нескольких дней осадков реки вышли из берегов
Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). По моим данным, он циклон балканского происхождения по имени «Бенедикт». Такой прогноз называется наукастинг, обычно он делается на ближайшие часы (до 2-6 часов вперед). И снова про наукастинг Когда мы говорим о прогнозе погоды, то чаще всего подразумеваем температуру и осадки, например, на завтра или ближайшие выходные. И снова про наукастинг Когда мы говорим о прогнозе погоды, то чаще всего подразумеваем температуру и осадки, например, на завтра или ближайшие выходные. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). За полтора часа в центре Москвы выпала почти треть апрельской нормы осадков, заявила в беседе с РИА Новости ведущий сотрудник Гидрометцентра России Марина Макарова.
Риски в виде осадков. Большое интервью с доктором географических наук Андреем Шиховым
| рПЗПДБ Ч НЙТЕ | Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). По моим данным, он циклон балканского происхождения по имени «Бенедикт». |
| Цветные осадки: дождь с песком придет на Южный Урал | На карте метеорологического радара показывается место выпадения осадков, тип осадков (дождь, снег и изморозь), а также последние перемещения фронта, чтобы вы могли спланировать свой день. |
Больше всего осадков в городе 2024
"Сейчас в Москве прошел дождь, он был интенсивный, летний, всего за час выпало от 8 до 11 миллиметров осадков. В итоге получается своеобразный ультракраткосрочный прогноз или наукастинг — на ближайшие два часа с шагом в десять минут. Мы предсказываем на два часа вперёд с шагом 10 минут.