Умный прогноз погоды

Лишь немногие явления стоят выше языковых, культурных и географических барьеров. Одно из них — это погода.

Проливные ливни. Периоды сильной жары. Снежные бури. Неумолимые природные явления влияют на всех — от крупных и малых компаний до отдельных людей и целых городов.

От погоды зависит работа международных транспортных компаний и местных транспортных сетей, и постоянное изучение погодных явлений помогает обеспечивать нормальное функционирование общества.

Люди были полностью зависимы от капризов погоды, но со временем научились наблюдать за ней, понимать и прогнозировать. А теперь, благодаря цифровым технологиям, мы понимаем механизмы погоды лучше, чем когда бы то ни было.

Наблюдения за небесами

Центральный институт метеорологии и геодинамики (ZAMG) в Австрии — старейший в мире метеорологический центр. Он основан в 1851 году и управляет работой 270 станций, распределенных по всей стране, некоторые из которых расположены на высоте 3500 метров над уровнем моря в Австрийских Альпах.

Этот центр собирает и анализирует данные, предоставляет прогнозы в самом широком диапазоне — от поминутных до десятидневных — и помогает клиентам со всего земного шара формировать на основе этих данных стратегии для повышения эффективности.

Например, отдел экологии ZAMG ведет несколько исследовательских проектов по изучению источников возобновляемой энергии, включая моделирование потоков для оценки эффективности тех мест, где размещают ветровые турбины. Искусственный интеллект (ИИ) и нейронные сети помогают прогнозировать скорость ветра и условия для получения солнечной энергии.

Центр также отвечает за консультации и предупреждения в случае экологических и природных катастроф. Одним из примеров была Чернобыльская катастрофа. Когда в апреле 1986 года вблизи украинского города Припять взорвался четвертый реактор Чернобыльской АЭС, специалисты ZAMG тщательно следили за последствиями этой катастрофы из Австрии. Из-за сильных ветров с востока радиоактивное облако достигло австрийской земли через три дня.

Впоследствии в Австрии создали плотную полуавтоматическую сеть для мониторинга погоды и разработали регулярно проверяемые и обновляемые планы аварийного оповещения, для тестирования которых ZAMG использует систему кризисного моделирования. В случае аварии на АЭС это позволяет получать широкомасштабные метеорологические и химические прогнозы с очень подробной информацией, необходимой для управления последствиями катастрофы на государственном уровне.

После аварии 2011 года на Фукусиме специалисты ZAMG рассчитали, как будет распространяться радиоактивное облако, и провели первую реалистичную оценку мощности радиоактивного источника, используя также данные Международной комиссии по запрещению ядерных испытаний, штаб-квартира которой находится в Вене.

Проведение расчетов

Прогнозы и выводы ZAMG чрезвычайно важны, но получать их не так просто. Чтобы центр мог эффективно работать, необходимо загружать, сохранять, обрабатывать и анализировать огромные объемы — 100 000 наборов данных в минуту.

Гюнтер Чабушниг (Günther Tschabuschnig), директор ZAMG по ИТ, отвечает за высокоточные технологии, позволяющие строить модели для прогнозирования погоды и подробные статистические корреляции. «Каждая метеостанция постоянно и тщательно наблюдает за погодными условиями и ежесекундно передает все изменения в нашу штаб-квартиру в Вене, — объясняет он. — При этом создаются огромные наборы данных, которые нужно обрабатывать, анализировать и сохранять. Даже в нашей консервативной организации прогресс не останавливается».

Австрийские метеостанции каждую минуту передают все 100 000 записей в штаб-квартиру ZAMG, где те должны непрерывно обрабатываться и архивироваться. Для выполнения этой невероятной работы данные переносятся в облако Microsoft, где они сохраняются и становятся доступными всем узлам ZAMG. Последующий анализ огромных объемов глобально доступных данных позволяет мгновенно получать ценные прогнозы долгосрочных и краткосрочных погодных тенденций.

«Переход в облако стал логичным шагом для нас, — говорит Чабушниг. — В облаке Microsoft Azure сохраняются результаты обработки огромных объемов данных, которые накапливаются каждую минуту и формируют основу для статистических моделей, используемых для выявления связей и прогнозирования погоды. Это дает большое преимущество: все данные собираются централизованно и хранятся в одном месте, и каждая станция имеет прямой доступ к ним».

«Цифровая трансформация меняет нашу жизнь, и мы стремимся получить максимум от использования этих технологий. Мы каждый день используем аналитику больших данных, модуляцию и симуляцию, а благодаря облаку можем лучше понимать и прорабатывать эти темы».