Опасные явления — шквалистый ветер, сильные ливневые осадки, град — живут недолго, поэтому о них часто предупреждают лишь за несколько часов до возникновения. Нейросетевые методы наукастинга осадков: обзор и апробация существующих решений. Прогноз осадков по ЕТР на 2 часа (наукастинг). В настоящее время существует ряд алгоритмов по обнаружению осадков и приблизительной оценке их интенсивности, однако результаты их работы не применяются для решения задачи наукастинга.
Наукастинг осадков на 2 часа
Но одно дело, когда волна тепла длится в течение пяти-семи дней, и иное — когда, как в 2010 году, она охватила почти всю европейскую часть России практически на два месяца. Это сильно сказывается на пожилых людях и людях с ослабленным здоровьем. Как следствие, тогда официально была зарегистрирована повышенная смертность. Но волны тепла такой силы, как в 2010 году, все же фиксируются несколько раз за век. Нельзя точно сказать, стоит ли ожидать такого явления в этом сезоне, так как прогнозировать каждое отдельное событие практически невозможно. Все это зависит от особенностей региона, это целый комплекс факторов, включая рельеф, метеорологические параметры и другие характеристики.
Каждое такое событие — результат сочетания множества местных факторов, а вот частота появления таких событий обусловлена антропогенным потеплением. По данным Гидрометцентра, частота климатических аномалий, которые нанесли ущерб здоровью людей и экономике, по сравнению с концом прошлого века в России увеличилась по крайней мере вдвое О каких цифрах идет речь? По этой статистике, с 2001 по 2020 год в среднем на территории России ежегодно происходило 371 опасное гидрометеорологическое явление. Причем я еще раз подчеркиваю: речь идет исключительно о тех случаях, которые нанесли серьезный ущерб либо экономике, либо людям. Или и тому, и другому.
Если мы говорим о безобидных случаях, то их обычно в два-три раза больше. Но все же стоит напомнить, что наша страна — большая по площади, поэтому удивляться тому, что из года в год происходят эти события, конечно, не приходится. А есть ли регионы, где наиболее часто происходят подобные события, или же, наоборот, где практически ничего не происходит? Ученые ведут индекс климатических рисков всех регионов. Он очень сложный, учитывает не только частоту подобных климатических явлений, но и их силу, а также ситуацию в регионе: численность населения, инфраструктуру и другие факторы.
Если говорить об этом индексе, который может меняться от нуля до единицы, то чем меньше его значение, тем лучше для территории. Например, Северо-Западная Россия находится в числе благополучных регионов, где этот индекс попадает в нижнюю треть риска — от нуля до 0,33. Центральный регион, наоборот, относится к самым «рискованным» — от 0,67 до 1. Здесь речь не идет исключительно о числе негативных событий. Этот индекс включает в себя комплексную информацию, в нее входят и число катаклизмов за год, и их сила, и особенности региона.
Поскольку при построении индекса использовалась статистика многих лет, то, в общем-то, можно говорить, что какой-то регион более, а какой-то менее благополучный. Получается, что в местах, где есть инфраструктура и промышленность, неблагоприятные явления регистрируются чаще, потому что это заметно. В малонаселенных регионах эти катаклизмы тоже случаются, но их никто не замечает? Примерно так. Тот же Центральный регион значительно плотнее населен.
В нем больше всевозможных промышленных объектов, и так далее. 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.
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. Рисунок 2.
Вообще, предсказать шквалы ветра и сильные ливни — не всегда просто в силу их короткого периода "жизни". Но тем не менее, кое-что сегодня благодаря современным технологиям построить удается... Несколько наиболее "точных" примет я собрал ниже...
Вообще, предсказать шквалы ветра и сильные ливни — не всегда просто в силу их короткого периода "жизни". Но тем не менее, кое-что сегодня благодаря современным технологиям построить удается... Несколько наиболее "точных" примет я собрал ниже...
АИИС «МетеоТрасса» для автодорог
Сейчас проект Weather Underground представляет собой что-то вроде сообщества энтузиастов по всему миру, которые готовы в режиме реального времени делиться данными с метеостанций, что делает прогнозы максимально подробными, точными и уникальными. Создатели называют такую систему получения информации BestForecast. Все это в сочетании с научным подходом, обеспечивающимся командой метеорологов, позволило добиться получения надежных и локализованных сводок. Weather Underground перерабатывает показания более чем с 250 тысяч станций, источниками прогнозов служат только станции с точными наблюдениями, данные аэропортов и метеозондирования, для определения текущего состояния неба применяются данные с радаров и спутников, отчеты аэропортов. Длину видимого света, время морских и астрономических сумерек.
Заглянув на сайт The Weather Channel можно обнаружить несколько блоков. Первый дает общую информацию на день. Второй на ближайшее утро, день, вечер и ночь. Третий содержит подробности видимость, фазу Луны, влажность, скорость ветра, индекс УФ, точка росы, длина светового дня.
В четвертом расположен почасовой прогноз, причем, кликнув на соответствующую кнопку, можно посмотреть, что ожидать в ближайшие 48 часов. Пятый блок отведен на прогноз по суткам 5 и 10. Далее следует радар. Такой подход помогает быстро найти то, что нужно, не путаясь в обилии обозначений и цифр.
Несмотря на кажущуюся простоту, за точность показаний можно не переживать. Сайт принадлежит американскому платному телеканалу The Weather Channel, трансляции которого заключаются в прогнозах погоды, новостях, аналитике, развлекательных программа, связанных с темой погоды. Компанию основал в далеком 1962 году Джоэль Н. Майерс, аспирант Пенсильванского госуниверситета, работавший над получением степени магистра в метеорологии.
Свое нынешнее название компания Майерса получила в 1971 году. На сайте можно посмотреть ежедневные, почасовые, месячные прогнозы. По метеорологическому радару удобно отслеживать дождь, снег, изморозь и смешанные осадки, обозначенные на карте разными цветами. На карте «Текущие активные штормы» можно отслеживать ураганы — после клика на точку появляется подробная информация — дата, время, максимальный стабильный ветер и максимальные порывы.
Температуру моря также удобно смотреть на карте, где колебания по Цельсию обозначатся оттенками от синего минимум до красного максимум. Пытливые умы в разделе «Видео» смогут посмотреть видеозаписи явлений природы, катастроф, пожаров, штормов и т. За точность и достоверность не стоит переживать, ведь прогнозирование погодных изменений и предупреждений основано на многочисленных проверенных источниках в Америке и за рубежом, в том числе и на материалах Национальной метеорологической службы, являющейся агентством правительства США. Лучшие российские сайты погоды 6 Погода Mail.
Прогнозы у него достаточного точные — разбег в температуре всего несколько градусов, обещанные осадки в большинстве случаев выпадают, а возможность настраивать сводки даже под небольшие населенные пункты является ощутимым достоинством. Разобраться в простом, оформленном в приятных синих тонах, интерфейсе не составит труда даже людям, плохо ладящим с Интернетом. На сайте указываются основные сведения на сутки, две недели, месяц и год. В виде картинок и текста отображается облачность, солнце и осадки, температура приводится реальная и ощутимая.
Направление и сила ветра, атмосферное давление, процент влажности воздуха и процент вероятности осадков также дается.
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. Построение аэрологических диаграмм Для этого необходимо кликнуть ЛК мыши по интересующему Вас региону, после чего аэрологическая диаграмма сгенерируется автоматически. Имеется возможность генерировать аэрологические диаграммы на предстоящие 384 часа их построение основано на данных прогностической модели , а так же просматривать небольшой архив диаграмм за прошедшие 7 суток. Построение вертикальных разрезов атмосферы Зажав кнопку Ctrl и ЛК мыши, нужно провести линию на карте, по которой Вы хотите сгенерировать разрез, и выбрать необходимый параметр.
Начальник Челябинского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Валерий Кочегоров пояснил, что преодолев большое расстояние африканская пыль немного рассеялась и на Южном Урале в осадках будет небольшое содержание песка. Будет облачно, осадков не прогнозируется.
Узнать подробнее Читайте также:.
Представлены карты: прогноз осадков и облачности, анимация ветра, карта температуры воздуха, карта атмосферного давления и карта качества воздуха. На карте осадков и облачности вы найдете движение областей с различной интенсивностью осадков, а также распределение количества облаков, которое визуально имитирует спутниковые снимки. На карте анимации ветра вы наглядно увидите движение атмосферного воздуха, на ней также хорошо видны атмосферные вихри, такие как циклоны, тайфуны и ураганы. На карте температуры вы увидите прогнозируемое распределение тепла и холода в приземном слое атмосферы.
Кабинет синоптика
Хотите получать уведомления от сайта «Первого канала»? Да Не сейчас 23 апреля 2024, 12:17 В китайской провинции Гуандун после нескольких дней осадков реки вышли из берегов С последствиями мощного наводнения сейчас борются на юге Китая. Вот как выглядит провинция Гуандун. Несколько дней рекордных осадков.
Одна из главных целей Росгидромета на 2018 год - это повысить прогнозируемость опасных явлений до 98 процентов. Именно они в 2017 году подпортили статистику.
В прошлом году синоптикам не удалось предсказать 22 опасных явления, что на пять больше, чем годом ранее. В результате оправдываемость прогнозов составила 93,8 процента, за год показатель снизился на 0,7 процента. Всего в стране за год было зафиксировано 907 опасных явлений, из которых 378 нанесли значительный ущерб отраслям экономики и жизнедеятельности населения. В основном это сильные морозы, дожди и ветер, а также крупный град. Росгидромет спрогнозировал и выпустил предупреждение о 1850 штормовых предупреждениях.
Они имели предсказуемость от нескольких часов до нескольких суток. Но оправдываемость таких прогнозов составляет 94 процента.
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.
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.
Композитная карта
Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). «Русскую» зиму отменили синоптики из-за феномена Эль-Ниньо в сезоне-2023/24. Опасные явления — шквалистый ветер, сильные ливневые осадки, град — живут недолго, поэтому о них часто предупреждают лишь за несколько часов до возникновения. Наукастинг осадков по данным ДМРЛ на 2 часа. Новости от 08.04.2024 10:31. Чаще всего говорят о наукастинге развития конвективных (кучево-дождевых) облаков и связанных с ними опасных метеорологических явлений (ОЯ) — ливневых осадков, гроз, града, шквалов, смерчей. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). Согласно прогнозу, который озвучил ведущий специалист центра погоды «Фобос» Евгений Тишковец, первый весенний месяц будет холодным – усилятся морозы, будет идти снег.
В китайской провинции Гуандун после нескольких дней осадков реки вышли из берегов
Чаще всего говорят о наукастинге развития конвективных (кучево-дождевых) облаков и связанных с ними опасных метеорологических явлений (ОЯ) — ливневых осадков, гроз, града, шквалов, смерчей. Фото: Владимир Астапкович / РИА Новости. Об этом сообщает РИА Новости со ссылкой на данные Росгидрометцентра. Высота осадков составила 20 мм. Смотрите карты погоды высокого разрешения с центром в Спутнике с почасовыми прогнозами погоды осадков, облачности, анимации ветра, температуры, атмосферного давления и индекса качества воздуха.
Яндекс научился предсказывать осадки на ближайшие 2 часа
Днем плюс 22-27, на севере местами кратковременные дожди, грозы. Ощутимо похолодает 29 апреля: ночью уже плюс 5-10, днем — не выше 12-17 градусов, в эти сутки кое-где небольшие дожди, на юге — умеренные. В Челябинске ночью 27 апреля плюс 7-9, 28 апреля — плюс 12-14, 29 апреля — плюс 6-8 градусов. Днем в субботу прогнозируется 18-20 тепла, воскресенье — 24-26 градусов, а в понедельник столбики термометров упадут на 12 градусов.
Мониторинг метеорологических условий и состояния поверхности дорог Контроль качества данных Формирование и передача сообщений в ИТС Контроль состояния поверхности дорог коэффициент сцепления Специализированный прогноз зимней скользкости на 4 часа Прием данных от прогностических центров Расчет статистических характеристик на основе архивных данных Подготовка рекомендаций по количеству внесения реагента Прием данных от прогностических центров Расчет статистических характеристик на основе архивных данных Наукастинг осадков по данным ДМРЛ на 2 часа Мониторинг состояния автомобильных дорог, рекомендации по обработке Наукастинг осадков по данным ДМРЛ на 2 часа Специализированный прогноз зимней скользкости Для специализированного прогноза зимней скользкости используются: Численная гидротермодинамическая модель пограничного слоя атмосферы Данные дорожных метеостанций.
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. Период испытаний: июнь — сентябрь 2020 г. Рисунок 1.
Содержание файлов. Предварительная обработка файлов заключает в себя следующие этапы: Преобразование данных в виде матрицы в одномерные массивы длинной в 25 элементов Имена файлов преобразуются в формат ДД. ММ Для файлов из папки output к дате прибавляется три часа Далее из папки input удаляются все файлы, имен которых нет в папке output так как некоторые прогнозы отсутствуют.
Лекция в Яндексе 15:06, 7 мая 2017 г. Hi-Tech В начале зимы Яндекс. Погода научилась показывать , будут ли осадки в ближайшие два часа. Среди докладчиков в тот день был Алексей Преображенский — разработчик из команды Яндекс. Алексей рассказал о нашем алгоритме наукастинга и сверточной нейросети, лежащей в основе этого алгоритма. Под катом — расшифровка лекции и слайды.
Меня зовут Алексей Преображенский, я никакой не метеоролог, а разработчик, и рассказывать буду про технические вещи, про анализ данных. Сколько людей здесь занимаются анализом данных — участвуют в соревнованиях на Kaggle, например? А кто участвует в тренировках Яндекса по машинному обучению? Столько же, отлично. Мой доклад организован примерно как тренировка. Вас ждет рассказ о том, как мы в команде Яндекс. Погоды построили наукастинг, какие алгоритмы применяли, какие данные использовали, как проводили измерения и что у нас получилось. Что такое наукастинг, наверное, знают все, кто смотрел фильм «Назад в будущее 2». Когда док Браун выходит из машины и говорит, что дождь закончится через 5 секунд, это наукастинг.
Но это наукастинг в фильмах. 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. Задача была именно в том, чтобы разработать продукт, который бы совмещал в себе и уведомления, и карту осадков. Требовался прогноз осадков на будущей карте, плывущие облачка. Полтора года назад, когда мы начинали, у нас не было ничего, кроме данных. В отличие от участников на Kaggle, у нас не было никакой фиксированной метрики, никаких baseline-решений. Единственное, что было, — постоянная гонка технологий, в которой мы хотели обогнать сами себя. Первое решение — просто День сурка. Обогнать прогноз, решить, что завтра будет то же самое, что и вчера.
А следующая модель должна улучшать показания предыдущей. Что нужно для прогноза осадков? Нужны данные, радарные снимки. Нужно понимать, как в атмосфере движутся частицы, какие ветра дуют и как применять это движение к частицам. Расскажу про все три составляющих прогноза. Первое — радарные снимки. Они бывают очень разных форматов и поступают от очень разных поставщиков. Это и просто отдельные картинки в PNG, с договоренностью, что цветом с таким-то кодом обозначается такая-то интенсивность отраженного сигнала. Либо — научный формат NetCDF.
Радары сильно отличаются по частоте обновления.
Росгидромет: в Москве за полтора часа выпала треть месячной нормы осадков
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. Новости. Телеграм-канал @news_1tv. Live wind, rain, radar or temperature maps, more than 50 weather layers, detailed forecast for your place, data from the best weather forecast models with high resolution. Наукастинг точен на 100%. Завтра, 28 декабря, погоду в Приморье определяет гребень антициклона, преимущественно без осадков.
Как мы отказались от нейросетей, а затем вернули их в прогноз осадков Яндекс.Погоды
Usage[edit]. Data extrapolation, including development or dissipation, can be used to find the likely location of a moving weather system. The intensity of rainfall from a particular cloud or group of clouds can be estimated, giving a very good indication as to whether to expect flooding, the swelling of a river. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). На портале "Метеовести" центра погоды "Фобос" сообщается, что на Москву надвигается новая холодная и дождливая волна. Мы предсказываем на два часа вперёд с шагом 10 минут. 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. Точнее, ещё точнее: прогноз погоды на 2 часа, наукастинг и карты погоды.