Личные смартфоны людей сделали инструментом для прогнозов погоды
Китайские ученые превратили личные смартфоны жителей Пекина и окрестностей в инструмент для более точных прогнозов погоды. Пока только в порядке эксперимента — чтобы проверить, насколько удачна эта идея. Результаты исследования опубликованы в журнале Advances in Atmospheric Sciences.
Сильные грозы, шквалистый ветер, ливневые дожди и прочие экстремальные погодные явления прогнозировать сложно — сделать это со стопроцентной достоверностью можно не больше чем за 15 минут до удара стихии. Одна из причин — измеряющие атмосферные параметры метеостанции расположены слишком редко, чтобы улавливать быстрые и узко локализованные изменения, которые сигнализируют о надвигающейся буре. Да ведь метеостанция теперь есть у каждого в кармане! — подумали в Пекинском университете. В самом деле: любой более-менее приличный современный смартфон оснащен датчиком давления. Если собирать и грамотно обрабатывать показания с телефонов, это превратит их, по сути, в очень густую сеть метеостанций.
Для оценки эффективности этого решения проанализировали разрушительный град, обрушившийся на Пекин 30 июня 2021 года. Используя обезличенные записи давления, собранные с согласия пользователей через погодное приложение, скорректировали сырые данные с помощью методов машинного обучения и загрузили их в модель погоды высокого разрешения.
В результате точность прогноза града повысилась на 14–17%, а моделирование зоны выпадения града и эволюции бури заметно улучшилось. В этом эксперименте данные со смартфонов в целом показали себя лучше, чем информация с обычных метеостанций.
«Приземное давление несет важную информацию о развитии и перемещении конвективных штормов, но традиционные сети станций не всегда могут зафиксировать эти детали с достаточным разрешением — вот что делает смартфоны такими перспективными. В отличие от новых метеостанций, на установку которых требуются время и средства, датчики в смартфонах уже широко распространены в городах в таком количестве, которое для обычных сетей наблюдений недостижимо. Для регионов, где не хватает метеоинфраструктуры, это может означать разницу между своевременным предупреждением и его отсутствием», — пояснила метеоролог Ли Румен, одна из авторов исследования.
Пекинский эксперимент — только первый пример, и авторы с осторожностью оценивают его возможности. Они допускают, что если бы тот шторм зародился над малонаселенными горами, результаты были бы куда менее впечатляющими. Для надежных выводов необходимы испытания на большем числе случаев и в разных регионах.
Тем не менее, жизнеспособность идеи можно считать доказанной, уверена профессор Чжан Цинхун, руководившая исследованием. «Мы надеемся, что в перспективе смартфоны будут работать вместе с обычными метеостанциями и радарами, чтобы улучшать краткосрочные прогнозы и заблаговременно предупреждать о граде и других быстроразвивающихся конвективных явлениях», — заключила она.
