Задумывались ли вы когда-то, откуда берутся прогнозы погоды в наше время? Ведь информация со спутников – это еще не все. Ее нужно обработать и интерпретировать. Давайте разберемся на примере Data Science метеорологических центров в Нидерландах.
Как собирают данные
В Нидерландах сбором данных о погоде занимается Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) при помощи спутников, в том числе устройства Sentinel-5 Precursor.
KNMI состоит из нескольких отделов. Есть отделы, в которых проводятся исследования, и отделы, которые фактически выезжают на места, заменяют датчики и тестируют их. Метеорологи занимаются формированием прогнозов и подготовкой докладов для населения.
Датчики делают то же, что люди делали сотни лет – они наблюдают за погодой. Кроме того, они автоматически собирают такие данные, как температура, количество осадков и давление воздуха.
KNMI получает данные от 48 сенсоров (34 на суше) и 14 в море. Также есть местные жители, установившие небольшие метеостанции в садах или на полях – данные также переходят Метеорологическому Институту. Всего добровольных участников со своим оборудованием около 300 – этого достаточно, чтобы метеорологи получали все необходимые данные.
Обработка данных
Программисты, сотрудничающие с KNMI, обязаны получить данные и сделать их доступными для всех, в том числе и для пользователей вне Метеорологической службы.
Управление таким огромным количеством данных в открытом доступе сопряжено с трудностями. Помимо стоимости человеческого труда и хранения данных, существует также проблема обеспечения их полезного использования – именно этим занимается компьютерно-инженерный отдел института. Обычно для этого используются специализированные API-интерфейсы.
Помимо погоды в Нидерландах, KNMI изучают климат во всей Европе, предоставляя информацию коллегам из других стран.
В работе активно используются наработки системных аналитиков. Например, благодаря алгоритмам оценки погодных условий удалось предсказать извержение вулкана Эйяфьятлайокудль в 2010 году. А также предвидеть огромные изменения климата, возникшие во время пандемии COVID-19 – во многих регионах очистился воздух, микроклимат изменился в связи с переменами во влажности и температуре.
Каковы перспективы?
В будущем, по мнению экспертов из Нидерландов, все больше метеорологических служб будут объединять свои усилия с представителями IT-индустрии для составления более точных прогнозов на ближайшее и отдаленное время.
Нейронные сети и возможности аналитики позволят предсказывать глобальные и точечные перемены климата с большой точностью, а также максимально использовать получаемые от разных источников данные о параметрах погодных условий.
