Чаще всего говорят о наукастинге развития конвективных (кучево-дождевых) облаков и связанных с ними опасных метеорологических явлений (ОЯ) — ливневых осадков, гроз, града, шквалов, смерчей. это процесс прогнозирования количества осадков, которые ожидаются в течение двух часов. Есть такое понятие как наукастинг – текущий прогноз погоды на срок до трех часов.
Как мы делали краткосрочный прогноз осадков. Лекция в Яндексе
Наукастинг в реальной жизни — по крайней мере, в головах менеджеров — выглядит либо как уведомление человеку в виде текста или пуш-нотификации, либо как карта осадков, которая движется со временем. В отдельных районах менее чем за час выпало свыше 70% месячной нормы осадков. Сегодня Всемирная метеорологическая организация считает наукастингом прогноз на два часа вперёд. Совместная технология детерминистского наукастинга и сверхкраткосрочного прогноза осадков на основе экстраполяции данных. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). последние новости сегодня в Москве. Наукастинг в реальной жизни — по крайней мере, в головах менеджеров — выглядит либо как уведомление человеку в виде текста или пуш-нотификации, либо как карта осадков, которая движется со временем.
10 самых точных сервисов прогноза погоды
Предыдущий шаг повторяется для output После этого создаются файлы в папке error, значения которых равны input — output. Значения берутся по модулю. Создание тестовой модели В качестве оптимизатора был использован Adamax Количество эпох: 200 В качестве функции потерь и валидации использовалась среднеквадратичная ошибка MSE В структуре сети применяется слой нормализации данных и Dropaut — слои [5]. Архитектура нейронной сети изображена на рисунке 2. Рисунок 2. Архитектура нейронной сети. График функции обучения и валидации изображен на рисунке 3.
Рисунок 3. Значения функций обучения и валидации. Из графика на Рисунке 3 видно, что переобучение наступает примерно после 75 эпохи. Значение функции валидации, которого удалось достигнуть — 0,0123 Распределение ошибок в изначальных данных является следующим: минимальная ошибка — 0; средняя величина ошибки — 0,065.
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.
Одним из способов увеличения точности прогноза, может стать прогнозирование отклонений, которые возникают в комплексных прогнозах. Одним из методов прогнозирования может быть применение различных моделей искусственных нейронных сетей. Описание метода Исходные данные представляют из себя матрицу числовых значений, которые в дальнейшем переводятся в графическое изображение при помощи специализированного ПО [1]. Для решения задачи можно обозначить две возможные архитектуры: сверточные нейронные сети [3]; многослойные персептроны [4].
Первый тип нейросетей целесообразно применять в том случае, если мы используем данные большого размера в изначальном, матричном виде, так как сверточные нейронные сети предназначены для обработки данных, имеющих топологию в виде сетки Второй тип подойдет в том случае, если мы используем данные небольшой размерности. Например, это может быть, когда размерность была сознательно уменьшена в целях облегчения данных для тестирования новых моделей и проверки гипотез. Для использования данного метода будет необходимо использовать данные в виде одномерного массива. Задача нейронной сети — спрогнозировать значения ошибок на основе входных данных радарных наблюдений. Рассмотрим применение второго типа нейронных сетей. Работа с данными В качестве исходных данных имеем следующее: Input — Объединенные поля радиолокационных наблюдений. Регион: Центральный федеральный округ.
Но мы не можем сейчас по инерции гарантировать хороших условий для будущего урожая. Специалисты гидрометслужбы проводят мониторинг вегетации озимых, оценивают риски негативного и благоприятного влияния метеоусловий на их развитие. Сделать какие-то выводы мы сможем позже, когда выпадет снег, когда наступят морозы. Более надежные прогнозы будут выпущены в феврале-марте, когда проведем так называемое отращивание озимых. На контрольных опытных делянках в тепличных условиях проводится быстрое прорастание озимой пшеницы и ржи. Оценивается всхожесть озимых. Это позволяет уже в начале весны произвести быстрый пересев озимых в тех регионах, где повреждение сельскохозяйственных культур значительно. Для каких сфер экономики еще важен ваш долгосрочный прогноз? И какие выводы на его основе можно сделать сейчас? Роман Вильфанд: У метеорологов очень плотные отношения с энергетиками.
Конечно, мы выпускаем прогнозы на долгие сроки. Но гораздо более важны предупреждения за несколько дней о резком изменении температуры на семь-десять градусов и более, поскольку при резком значительном похолодании ТЭС нужно разогревать заранее. Это важнейший элемент для деятельности энергетиков. Оптимальным образом используются и прогнозы длительных холодов для одного или нескольких субъектов Российской Федерации. В этом случае поскольку энергия в нашей стране закольцована заранее рассчитывается и реализуется передача энергии из тех регионов, где стоит теплая погода. Синоптики народ скромный. И высокий уровень своей работы характеризуют так: "От потребителей претензий не было". Так вот за последние пять лет рекламаций от энергетиков не поступало. К 2020 году синоптики доведут точность прогнозов температуры до 98 процентов Про синоптиков много есть шуток, смысл которых сводится к тому, что они слишком часто ошибаются. Станут ли прогнозы точнее?
Роман Вильфанд: Да, существует саркастическая фраза, что синоптик ошибается только один раз, но каждый день. За последние два десятилетия качество прогнозов постоянно повышается. Сейчас мы прогнозируем погоду на сутки с успешностью 96 процентов. Так что сегодня эта шутка уже не актуальна. Мы надеемся, что к 2020 году доведем точность прогнозов температуры до 98 процентов. И тогда будет справедливо совсем не ироничное утверждение: "Синоптик ошибается один раз в 50 дней". Но никогда прогноз погоды не будет достоверным на 100 процентов. Весной Гидрометцентр начал делать высокоточные краткосрочные прогнозы, буквально на два часа. Сейчас в каких территориях их можно сделать? Роман Вильфанд: Это новое направление - наукастинг, который позволяет выпускать прогноз об опасных явлениях погоды на ближайшие несколько часов.
В России он пока в стадии становления. Развивать его можно только если территория страны покрыта радарами. Причем радарами с доплеровским эффектом. Очень важны данные грозопеленгаторов. Активно используется спутниковая информация.
Кабинет синоптика
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. Получается, что люди не только изучают погоду, но во многих случаях и создают её. Чем дальше по времени мы хотим заглянуть вперёд, тем меньше точность предсказаний. Наиболее достоверный прогноз получил название «nowcast». Наукастинг — это сверхкраткосрочный прогноз, на 2—5 часов вперёд. Как ни странно, именно он получил самый высокий спрос в мире и является высоко востребованным коммерческим продуктом.
Планирование своего досуга всего на несколько ближайших часов оказалось очень актуальным запросом. Ехать ли на природу с семьёй, пойти ли кататься на лыжах в горы, уйти под парусом в море или лучше остаться дома — для миллионов людей все эти вопросы каждые выходные требуют гарантированно достоверного ответа. Когда посреди замёрзшего моря в 30 км от берега кайтеру спортсмену на горных лыжах с тяжёлым парусом внезапно «выключают ветер», он рискует вернуться домой пешком только поздней ночью. С этой целью кайтеры, любители яхтинга и других видов спорта, связанных с ветром, пользуются специальными программными приложениями, где собрана актуальная информация с радаров, спутников и ближайших метеостанций.
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. Получается, что люди не только изучают погоду, но во многих случаях и создают её. Чем дальше по времени мы хотим заглянуть вперёд, тем меньше точность предсказаний. Наиболее достоверный прогноз получил название «nowcast». Наукастинг — это сверхкраткосрочный прогноз, на 2—5 часов вперёд.
Как ни странно, именно он получил самый высокий спрос в мире и является высоко востребованным коммерческим продуктом. Планирование своего досуга всего на несколько ближайших часов оказалось очень актуальным запросом. Ехать ли на природу с семьёй, пойти ли кататься на лыжах в горы, уйти под парусом в море или лучше остаться дома — для миллионов людей все эти вопросы каждые выходные требуют гарантированно достоверного ответа.
Но тем не менее, кое-что сегодня благодаря современным технологиям построить удается... Несколько наиболее "точных" примет я собрал ниже... Кстати, обычно смотрят на ласточек...
Дождь в Москве продлится после полудня, а затем, после небольшого перерыва, пойдет снова. Однако во второй половине дня осадки не будут такими интенсивными, уточнил Вильфанд. До 1 мая в городе прогнозируется ясная погода без дождей. Видео: Москва 24 В связи с непогодой на улицы города вышли 300 бригад Мосводостока.
АИИС «МетеоТрасса» для автодорог
Опасные явления BUFR Отражаемость 1км BUFR Прогноз ICON-EU 1ч сумма осадков Высота ВГО BUFR Дифференциальная отражаемость 1км BUFR Дифференциальная отражаемость 2км BUFR Доплер скорость 1км BUFR Доплер скорость 2км BUFR Доплер скорость 3км BUFR. 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. Раньше карта осадков давала прогноз на два часа вперед с десятиминутным интервалом. Точнее, ещё точнее: прогноз погоды на 2 часа, наукастинг и карты погоды. Наукастинг осадков по данным ДМРЛ на 2 часа. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). Ведущий специалист центра погоды «Фобос» Александр Синенков спрогнозировал резкие перепады температуры воздуха в ряде регионов России.
Наукастинг осадков на 2 часа
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.
Морозы немного ослабеют, в дальнейшем Центральный федеральный округ. Сибирский федеральный округ. На Сахалине 6-9 января аномально холодная погода, 7 января на юге сильный снег.
Циклон вызовет 29-30 кратковременные дожди и понизит температуру на 8-10 градусов», рассказывала главный синоптик Уральского УГМС Галина Шепоренко. Что касается детализированной сводки погоды для Челябинской области, то 27 апреля будет облачно с прояснениями, в северной половине местами пройдут небольшие дожди, днем в субботу возможны грозы. Температура воздуха предстоящей ночью плюс 4-9, при прояснении — до минус 1, днем 27 апреля — плюс 18-23. Самым жарким днем станет воскресенье.
Краткосрочный прогноз погоды КПП — это прогноз, заблаговременность которого не превышает 3 суток 72 часа. Аналогичное определение можно дать для среднесрочных с поправкой на время. Кроме того, в краткосрочных прогнозах можно выделить сверхкраткосрочные, их заблаговременность не превышает 12 часов. За рубежом в сверхкраткосрочных прогнозах выделяют ещё прогноз текущей погоды, или наукастинг nowcasting. Его заблаговременность составляет от нескольких минут до 6 часов. Обычно наукастинг и сверхкраткосрочный прогноз тоже активно используется в аэропортах, морских портах, космодромах, во время олимпийских игр.
Наукастинг осадков на 2 часа
| В Росгидромете назвали точную дату наступления весны | По прогнозу ведущего научного сотрудника центра погоды «Фобос» Михаила Леуса, в российской столице в четверг, 17 августа, ожидается переменная облачность, без осадков, воздух прогреется до + 29 °C, передаёт РИА Новости. |
| В китайской провинции Гуандун после нескольких дней осадков реки вышли из берегов | Ключевые слова: наукастинг, поля осадков, нейронные сети, прогнозирование ошибок, многослойный персептрон. |
| Прогнозирование ошибок при помощи нейросетей как способ увеличения точности прогноза погоды | Смотрите карты погоды высокого разрешения с центром в Спутнике с почасовыми прогнозами погоды осадков, облачности, анимации ветра, температуры, атмосферного давления и индекса качества воздуха. |
| Метеоролог и я | Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). Ведущий специалист центра погоды «Фобос» Александр Синенков спрогнозировал резкие перепады температуры воздуха в ряде регионов России. |
Росгидромет: в Москве за полтора часа выпала треть месячной нормы осадков
Далее расскажем о том, как мы наконец обошли optical flow и сделали более качественный прогноз с использованием нейросетей. Авторы добавили вход для пространственной памяти обозначение в статье и расширили output gate, чтобы научиться её учитывать рисунок 3. Утверждается, что это помогает лучше запоминать пространственные изменения в последовательности кадров видеоряда. Рисунок 3. Только для изображений из будущего, которые мы пока не знаем.
В качестве функции потерь использовали ставшую классической сумму кросс-энтропии и dice: где — пример из обучающей выборки, а — предсказанное значение. Результаты При сравнении новой модели с предыдущей мы смотрели как на стандартные метрики для задач сегментации и классификации F1, IoU , так и специально построили метрики, которые отражают пользовательское ощущение прогноза например, доля идеальных прогнозов. Это помогло улучшить в том числе и то, что видят в прогнозе наши пользователи, и как они получают информацию из него.
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.
Обучение - Znaika TV.
Спутниковые снимки Спутниковые снимки облачности позволяют оценить состояние облачного покрова на обширной территории в целом, выявить некоторые его структурные особенности, а также направление движения облачности разных ярусов. Особенно важны наблюдения за кучево-дождевой облачностью, поскольку с нею связаны такие явления, как грозы, шквалы, ливни, град, торнадо, и в ряде случаев они носят локальный характер. Кроме того, кучево-дождевая облачность может развиваться весьма стремительно , что делает наблюдения по спутниковым снимкам особенно ценными. Данные радаров Карты радиолокационной отражаемости делают картину ещё более полной, поскольку с их помощью есть возможность оценить некоторые особенности внутренней структуры облачности, скрытые от любых визуальных наблюдений, а именно — интенсивность осадков, связанных с конкретной облачной структурой, и их фазовое состояние.
Своевременное проведение профилактических работ, направленных на минимизацию рисков при негативных явлениях погоды. Планирование работ, требующих определенных погодных условий отсутствие порывов ветра, необходимое состояние рабочих поверхностей, температурные режимы, заданная влажность. К таким работам можно отнести: высотные работы, работы под напряжением, другие технологические процессы.
Кабинет синоптика
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. Метеорологическая карта прогноза осадков в Европе. Развивается новое направление в прогнозировании погоды — наукастинг, позволяющий выпускать сверхкраткосрочный прогноз об опасных явлениях погоды на ближайшие несколько часов. Прогноз осадков по ЕТР на 2 часа (наукастинг). Система наукастинга позволяет зафиксировать момент зарождения опасного явления и тогда спрогнозировать на два часа траекторию его перемещения, усиления или, наоборот, рассеивания энергии.
Больше всего осадков в городе 2024
Такой прогноз называется наукастинг, обычно он делается на ближайшие часы (до 2-6 часов вперед). Это стало возможным благодаря технологии наукастинга — краткосрочного гиперлокального прогноза осадков. 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.
Метеоролог и я
Здесь можно посмотреть точный прогноз погоды на срок от 5 до 30 суток, но это лишь мизерная часть возможностей журнала. На Meteoweb публикуются самые разные материалы, от научных исследований до любительских заметок и наблюдений. Это место, где удобно узнавать новости, можно познакомиться с картой погоды, опасных конвективных явлений, звездного неба, планет. Среди разделов легко найти заметки о наблюдении за серебристыми облаками, руководство по поиску созвездий и их фотоснимки, узнать фазы Луны, время и дату весеннего и осеннего равноденствия, весеннего и осеннего солнцестояния. В разделе «Будни метеослужб» находится много интересного о работе метеорологических станций и обсерваторий. Участники проекта следят и участвуют в мини-экспедициях, делятся своими заметками. Meteoweb — настоящая копилка знаний, где любой найдет что-то интересное — точный прогноз погоды, научные статьи, литературу по теме, статьи о нашей планете и космосе, облаках, звездах. Прогонозирование осуществляется Мет Офисом Великобритании, отличается высокой точностью, за что ресурс ценится среди альпинистов, путешественников, любителей походов, речных сплавов. Отличительная черта rp5. Показатели обновляются два раза в сутки 05:30 и 17:30 UTC , приводятся в почасовом режиме, даются на 1, 3 и 6 суток.
Для тех, кто не желает разбираться в тонкостях и считывать таблицу, основное приводится в текстовом формате в виде короткой сводки. При желании легко настроить язык и единицы отображения информации, почитать новости, перейти на мобильную версию или установить приложение. Он отличается информативностью, лаконичностью, простотой интерфейса, наличием только необходимой информации. А возможность установить приложение на мобильное устройство значительно упрощает использование сервиса. Заглянув на Яндекс. Погода можно ознакомиться с прогнозом на сегодняшний день, узнать фактическую температуру и как она ощущается, а также данные о скорости ветра, уровне влажности, давлении. Плюс приводится основная информация на каждые ближайшие 8 часов. Имеется карта, для тех, кто предпочитает отслеживать погодные изменения таким образом или следит за несколькими населенными пунктами сразу, ведь на карте удобнее менять местоположение. Сводки даются на 1, 10, 30 дней.
А еще здесь можно ознакомиться с прогнозом на каждый месяц текущего года. Достоверность таких данных сомнительна, а вот краткосрочное прогнозирование весьма точное. Погода — оптимальное решение для тех, кто ценит простоту и лаконичность. Здесь нет новостей, полезных статей, многообразия разделов. Зато приводится время восхода и захода солнца, размер светового дня, состояние Луны растущая или убывающая , колебания магнитного поля, уровень УФ-излучения. Его популярность обусловлена точностью прогнозов, понятным и удобным интерфейсом, наличием всей необходимой информации, возможностью посмотреть прогноз во всем мире, наличием приложений, что упрощает использование. В Gismeteo можно найти информацию о ближайших метеостанциях, посмотреть погоду на сегодня, завтра, 3, 10, 14 и 30 дней, узнать не только об осадках и температуре на каждые 3 часа, но и ознакомиться с влажностью воздуха, скоростью ветра, геомагнитной активностью. Визуалы могут в один клик попасть на карту осадков, температуры, ветра и облачности, а пытливые умы почитать новости о погоде, космосе, происшествиях, природе, климатических явлениях в своем регионе или в мире. Наличие поиска позволяет быстро найти нужную новость.
Веб-разработчики могут установить информер Gismeteo на сайт, причем, можно выбрать стандартный вариант или создать свой. Огромным преимуществом является возможность установить приложение для iPhone, iPod Touch, iPad, мобильных устройств на Android, Windows Phone, телевизоров Smart TV , компьютеров на базе Windows и в качестве расширений приложений для разных браузеров.
Поэтому, когда речь идет об ущербе, вы понимаете, что если взять Крайний Север, где плотность населения меньше одного человека на квадратный километр и нет инфраструктуры, то какой бы силы ураган ни пролетел, он не причинит ущерба просто потому, что там ничего нет. А в Центральном регионе все наоборот. Можно ли для каждого региона разработать прогноз природных катаклизмов, учитывая особенности местности? Из общих соображений можно предположить, что, например, на Дальнем Востоке, где часто происходят наводнения, засуха не будет представлять угрозы. Таким образом можно определить список неблагоприятных аномалий, которые могут возникнуть в каком-то регионе, но спрогнозировать точное время их возникновения и степень угрозы, к сожалению, сложно.
Я должен добавить еще одну вещь. Ураганы, вихри, наводнения — это все же краткосрочные явления, которые длятся несколько часов, дней, недель. Однако для России существуют не только краткосрочные, но и долгосрочные угрозы. Две трети территории нашей страны расположены в зоне вечной мерзлоты, хотя это название не совсем точное, правильнее говорить многолетняя мерзлота. Вследствие повышения температуры многолетняя мерзлота деградирует, и возникают серьезные угрозы для этих территорий Чем это опасно? Это может привести к дополнительным рискам аварийности для уже построенных объектов. Ведь когда строили [объекты на Севере], то никому не приходило в голову, что мерзлота будет себя вести так подло по отношению к человеку.
Это потребует дополнительной инфраструктуры, которую, возможно, придется строить заново в районе побережья. В любом случае нам нужно быть готовыми к возможным опасностям, связанным с деградацией вечной мерзлоты и изменением климата, и быть готовыми к значительным вложениям. Кроме того, в многолетней мерзлоте содержатся парниковые газы, которые способствуют нынешнему изменению климата и глобальному потеплению. Это углекислый газ и метан. Когда мерзлота тает, содержащиеся в ней газы попадают в атмосферу. Если углекислый газ просто высвобождается из мерзлого грунта, то с метаном все сложнее. Мало того, что он тоже перемещается в атмосферу, еще и оживают производящие метан анаэробные бактерии, работающие в условиях отсутствия или острого дефицита кислорода.
Когда они находятся в мерзлоте, они спят, но при оттаивании снова начинают вырабатывать метан. Еще одна опасность связана с могильниками, которые расположены в вечной мерзлоте. При ее деградации они могут вскрыться, что приведет к высвобождению потенциальных заболеваний, которые человечество победило в прошлом. Возможно, о некоторых болезнях мы даже не знаем. Но я не специалист в этой области и могу только констатировать факт На сколько градусов стало теплее за последнее время в Центральной России? В России температура воздуха повышается примерно в 2,7 раза быстрее, чем в среднем по земному шару. С 1880 по 2012 год потепление составило 0,85 градуса.
Обычный человек не заметит, но в глобальном смысле это много. Парижское соглашение по климату, которое подписали многие страны, обозначило, что точка невозврата для глобальной смены климата — это изменение средней температуры воздуха на два градуса относительно доиндустриального периода. Опасность, что растает мерзлота, грозит не завтра, а через много-много лет.
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. Долгое время в продакшене у нас работал алгоритм на основе optical flow, который мы смогли натюнить таким образом, что он побил по метрикам нашу предыдущую нейросетевую архитектуру. Далее расскажем о том, как мы наконец обошли optical flow и сделали более качественный прогноз с использованием нейросетей.
Авторы добавили вход для пространственной памяти обозначение в статье и расширили output gate, чтобы научиться её учитывать рисунок 3. Утверждается, что это помогает лучше запоминать пространственные изменения в последовательности кадров видеоряда. Рисунок 3.
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. Рисунок 2.
Пример изображений с метеорологического радара. Вверху: пример входных кадров для модели. Внизу: ожидаемые кадры во время предсказания.