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. 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. n Наукастинг заполняет пробел ЧПП, когда модели имеют недостаточную точность в течение первых часов выполнения расчетов (0 – 6 ч).
Классификация современных прогнозов погоды
Экстази может стать лекарством Кейсы Наукастинг работает на основе данных сети метеорологических радиолокаторов Росгидромета в этом году Яндекс получил официальный доступ к измерениям, которые на них проводятся и позволяет описывать текущую погоду с точностью до небольшого микрорайона. Радиолокатор работает следующим образом: примерно раз в 10 минут он строит трехмерный снимок атмосферы в радиусе 200 километров от своего местоположения по горизонтали и до 10 километров по вертикали. 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.
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.
Они представляют открытые данные за длительный период времени более 20 лет , которые доступны для всего научного сообщества. Если нам нужны более детальные снимки — мониторинг лесов, полей, сельхозугодий, то мы обращаемся к программе Landsat. Это американская миссия, которая была изначально коммерческой, но в 2008 году ее сделали бесплатной и отдали все данные в распоряжение научного сообщества. С помощью информации из разных источников мы получаем довольно детальную картину того, что происходило с ландшафтами и лесами за последние 38 лет. Это дает огромный простор для научных исследований, которые раньше просто невозможно было проводить из-за недостатка таких данных.
Кроме того, наиболее продвинутые мировые лаборатории, особенно те, кто сотрудничает с какими-то IT-гигантами, могут позволить себе автоматизированно обрабатывать этот огромный массив данных, сотни снимков на каждую точку Земли за последние 38 лет. На их основе можно создавать очень интересные продукты. Позже этот продукт может быть ценен не только сам по себе, но и как источник данных о чем-то еще. 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.
Наукастинг осадков на 2 часа основан на анализе исторических данных о погоде, а также на использовании современных технологий и моделей прогнозирования.
Эти модели учитывают такие факторы, как температура, влажность, давление, направление и скорость ветра, а также другие параметры, которые могут влиять на формирование и интенсивность осадков. Прогнозы наукастинга осадков на 2 часа могут быть полезными для различных целей, включая планирование деятельности на открытом воздухе, сельское хозяйство, гидрологию и другие области, где знание о количестве и интенсивности осадков имеет важное значение. Однако, для получения точных и надежных прогнозов осадков на 2 часа необходимо учитывать множество факторов, которые могут влиять на погоду. 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.
Несколько наиболее "точных" примет я собрал ниже... Кстати, обычно смотрят на ласточек... На сим пока всё, на этом откланиваюсь...
В Росгидромете назвали точную дату наступления весны
Раньше карта осадков давала прогноз на два часа вперед с десятиминутным интервалом. точный и подробный прогноз погоды в любом уголке мира на сегодня, завтра и неделю. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). По данным центра «ФОБОС», Ленобласть находится под воздействием активного атлантического циклона, центр которого выходит в акваторию Ботнического залива. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). По моим данным, он циклон балканского происхождения по имени «Бенедикт». Ключевые слова: наукастинг, поля осадков, нейронные сети, прогнозирование ошибок, многослойный персептрон.
Как мы делали краткосрочный прогноз осадков. Лекция в Яндексе
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.
Сегодня расскажем, как нам удалось поднять качество такого прогноза за счет внедрения нейросетевых подходов и почему мы уже отказывались от них в прошлом. А ещё вы узнаете, как мы улучшали визуальное восприятие самой карты на границе радарных и спутниковых наблюдений. 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.
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. 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. Только для изображений из будущего, которые мы пока не знаем.
Обновленная карта осадков будет полезна и бизнесу: например, ресторанам или службам доставки, загрузка которых зависит, в том числе, от погоды. На карте они могут увидеть, как будет меняться ситуация. Так, если вечером начнется снегопад, понадобится больше курьеров для доставки еды на дом. И наконец, за картой осадков просто интересно наблюдать: тучи иногда принимают такие причудливые формы.
Как менялась Яндекс.Погода: от виджета до погодных карт
Такой прогноз называется наукастинг, обычно он делается на ближайшие часы (до 2-6 часов вперед). Ключевые слова: наукастинг, поля осадков, нейронные сети, прогнозирование ошибок, многослойный персептрон. 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. Региональные краткосрочные прогнозы. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). Во-первых, наукастинг осадков оказался полезным на интервале одного-полутора часов как в точках выделенной сетки, так и по областям сильных осадков.
10 самых точных сервисов прогноза погоды
| АИИС «МетеоТрасса» для автодорог | Наукастинг осадков на 2 часа. Радар осадков и гроз. |
| Арбат, Москва | прогноз осадков на ближайшие 2 часа. На сайте сервиса можно также найти «погодные новости» из разных регионов России и мира, метеорологические карты и графики, статьи на тему погоды и детский раздел с познавательно-развлекательной информацией. |
| Как мы отказались от нейросетей, а затем вернули их в прогноз осадков Яндекс.Погоды / Хабр | 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. |
| Цветные осадки: дождь с песком придет на Южный Урал | Система наукастинга позволяет зафиксировать момент зарождения опасного явления и тогда спрогнозировать на два часа траекторию его перемещения, усиления или, наоборот, рассеивания энергии. |
| Nowcasting (meteorology) - Wikipedia | 022. Прогноз осадков на два часа — Алексей Преображенский. |
Что сейчас на улице
Наукастинг — это сверхкраткосрочный прогноз, на 2–5 часов вперёд. 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. Продукция региональных краткосрочных прогнозов. 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. Ключевые слова: наукастинг, поля осадков, нейронные сети, прогнозирование ошибок, многослойный персептрон. Региональные краткосрочные прогнозы. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг).
Глава Гидрометцентра: Никогда прогноз погоды не будет точным на 100%
Как это им удается? Дело в том, что Гидрометцентр при помощи своих моделей и экстраполяции последних тенденций выявленных при метеорологических наблюдениях "пробует" моделировать карту осадков она, собственно, и доступна по ссылке выше. Вообще, предсказать шквалы ветра и сильные ливни — не всегда просто в силу их короткого периода "жизни".
Для их измерения на суше действует сеть метеостанций.
В России таких метеостанций 1670, тогда как, например, в Китае их более 53 тысяч. Они могут обслуживаться как специалистами-метеорологами, так и быть полностью автоматизированными. Такие метеостанции установлены в более чем 900 аэропортах по всей стране, где они собирают информацию о погодных явлениях.
В нашей стране разработкой и производством такого оборудования занимается концерн «Алмаз-Антей», известный своими системами противовоздушной и противоракетной обороны. Доплеровский метеорологический радиолокатор ДМРЛ-С , разработанный этой ведущей оборонной корпорацией, относится к новому поколению радаров с двойной поляризацией сигнала. Современные радары ДМРЛ-С имеют радиус обзора 250—300 км и позволяют осуществлять циклические наблюдения с периодичностью от 3 до 15 минут в круглосуточном автоматизированном режиме.
Они предоставляют данные с высоким пространственным разрешением 0,5—1 км на площади до 200 тыс. Графическую информацию с таких радаров мы можем увидеть на картах осадков, имеющихся на многих погодных сайтах. В США также существует сеть метеорадаров, которая включает более чем 120 доплеровских радаров.
На данный момент сеть погодных радаров в США считается самой развитой в мире. Радарами покрыта практически вся территория, причем восточная часть страны с большим запасом. Именно поэтому краткосрочный прогноз погоды в Вашингтоне и Нью-Йорке считается одним из самых точных на планете.
В России сейчас также реализуется программа развития радиолокационной сети, новые радары строятся, прежде всего, в Центральном регионе, на юге Сибири и Дальнего Востока. Они, как и другие типы метеорологических станций, измеряют такие параметры, как температура воздуха над поверхностью океана, скорость ветра постоянная и порывистая и направление, барометрическое давление. Поскольку погодные буи находятся в водоемах, они также измеряют температуру поверхности моря и высоту волн.
Полученные данные обрабатываются и могут регистрироваться на борту буя, а затем передаваться по радио, сотовой или спутниковой связи в метеорологические центры для использования в прогнозировании погоды. Используются как пришвартованные буи, так и дрейфующие, в том числе и в открытых океанских течениях. Фиксированные буи измеряют температуру воды на глубине до 3 метров.
Для измерения параметров атмосферы непосредственно в ее «толще» в воздух запускаются метеозонды. Они измеряют параметры атмосферы и по радио передают данные обратно на аэрологические станции наблюдений. Во всем мире действует порядка 870 станций метеорологического зондирования, из них 115 — на территории нашей страны.
Вот только с 2015 года Росгидромет стал запускать метеозонды для изучения атмосферы в два раза реже. Вместо ежедневного двухразового зондирования российские метеорологи перешли на одноразовое. Отразилось это на качестве прогнозов погоды не только в нашей стране, но и, например, в соседнем Китае, прогнозы в котором во многом зависят от данных российских метеостанций.
Выше метеозондов наблюдают за погодой метеоспутники. Но и здесь все не так просто. Россия имеет четыре метеоспутника.
Находясь постоянно в одной точке над Землей, он снимает целиком все Восточное полушарие планеты. Космический аппарат этой серии с высоты 35 786 км способен проводить многоспектральную съемку в видимом и инфракрасном диапазонах с разрешением 1 км и 4 км соответственно. Снимки делаются каждые полчаса.
Низкоорбитальные спутники «Метеор-1» и «Метеор-2» имеют более низкую орбиту — 825 километров, это позволяет получать более детальную информацию, чем при использовании расположенных на гораздо более высокой орбите геостационарных спутников. Оба космических аппарата выведены на солнечно-синхронную орбиту. Вот только «Метеор-1» тоже не функционирует, на орбите он еще находится, но картинку уже не дает.
Таким образом, у нашей страны на сегодняшний день только два действующих метеоспутника.
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.
И конечно же, для наукастинга постоянно совершенствуется мезомасштабная модель атмосферы. Работа ведется в тесном сотрудничестве с Центральной аэрологической обсерваторией и научно-исследовательским центром "Планета". Сейчас мы только-только выпустили инструкцию, как использовать синоптику радарные данные. И ее еще придется дорабатывать. Еще раз повторю: сейчас стадия эксперимента, но она близка к завершению. Думаю, что со следующего года в Московском регионе, да и не только в Московском, в Центральном федеральном округе эта система заработает.
Какие явления можно будет прогнозировать? Вряд ли речь идет о температуре, она не меняется так резко за пару часов. Наверное, это грозы, ливни? Но в первую очередь, конечно, оценивается риск таких опасных явлений, как очень сильный дождь, сильнейшая гроза, ливень, когда за час выпадает более 30 - 50 мм осадков, что приводит к коллапсу на дорогах. Ливневка не может справиться с таким количеством осадков. Машины останавливаются.
Во Франции гроза считается одним из самых опасных явлений, особенно сухая гроза, приводящая к возгоранию лесов. Снегопады с использованием наукастинга на самом деле мы надежно прогнозируем уже сегодня. Вообще зимой люди могут чувствовать себя спокойнее, о зимних ненастьях синоптики предупреждают заблаговременно. Что потребуется для того, чтобы отладить систему краткосрочного прогнозирования не в "пилотном" режиме, а на постоянной основе? Серьезные финансовые вложения? Роман Вильфанд: В Центральном регионе радаров и остальных приборов хоть и не избыточно, но в первом приближении достаточно.
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. Самые высокие требования к детализации и точности метеорологических прогнозов требуют спортивные соревнования — Олимпийские игры. И последнее, пожалуй, важнейшее преимущество наукастинга — это способность очень точно прогнозировать опасные природные явления — ураганы, тайфуны, цунами, —которые сжаты во времени и пространстве и требуют оперативного оповещения. Космическая погода Сегодня над расчётами прогнозов погоды трудятся отдельные институты, оснащённые суперкомпьютерными системами, которые превращают большие массивы спутниковых данных, информации с метеостанций и обсерваторий в упорядоченные таблицы и красивые картинки.
Правда, на картинках Земли из космоса видны не только атмосферные циклоны, но и горящие леса и гигантские массивы дыма и смога над многими участками нашей планеты. Поэтому и называется теперь это учреждение не «служба погоды», а Федеральная служба гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды Росгидромет. Росгидромет пользуется информацией и с отечественных восьми спутников мониторинга погоды, и с зарубежных. Ежедневные новости этого раздела публикуются на сайте. Там можно узнать про поломки на спутниках от геомагнитных бурь и про вспышки на Солнце, во время которых лучше не совершать длительные перелёты, в особенности трансатлантические то есть над полюсами Земли , чтобы не получить большую дозу радиации.
Что сейчас на улице
Наукастинг — это сверхкраткосрочный прогноз, на 2–5 часов вперёд. Совместная технология детерминистского наукастинга и сверхкраткосрочного прогноза осадков на основе экстраполяции данных. И снова про наукастинг Когда мы говорим о прогнозе погоды, то чаще всего подразумеваем температуру и осадки, например, на завтра или ближайшие выходные. Развивается новое направление в прогнозировании погоды — наукастинг, позволяющий выпускать сверхкраткосрочный прогноз об опасных явлениях погоды на ближайшие несколько часов.
Новая карта осадков в «Яндекс погоде» — с прогнозом на сутки вперед
Это стало возможным благодаря технологии наукастинга — краткосрочного гиперлокального прогноза осадков. "Сейчас в Москве прошел дождь, он был интенсивный, летний, всего за час выпало от 8 до 11 миллиметров осадков. Смотрите карты погоды высокого разрешения с центром в Спутнике с почасовыми прогнозами погоды осадков, облачности, анимации ветра, температуры, атмосферного давления и индекса качества воздуха. И снова про наукастинг Когда мы говорим о прогнозе погоды, то чаще всего подразумеваем температуру и осадки, например, на завтра или ближайшие выходные. Совместная технология детерминистского наукастинга и сверхкраткосрочного прогноза осадков на основе экстраполяции данных. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). За сутки выпадет около 20,7 мл осадков.