Перейти к основному содержанию
Капли дождя на прозрачном зонте

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ

Умный прогноз погоды

Как старейшая в мире метеостанция оцифровывает данные

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.

Ветряная электростанция в туманеНапример, 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.

Облака в небе

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».