每年,惡劣的天氣都會危及數(shù)百萬人的生命,并造成全世界數(shù)十億美元的損失。賓夕法尼亞州立大學信息科學技術(shù)學院(IST)和AccuWeather公司的新研究發(fā)現(xiàn)了一種方法,利用大數(shù)據(jù)來更好地預測這些威脅。
該研究小組由Mohammad Mahdi Kamani,IST教授James Wang、Farshid Farhat和AccuWeather公司的氣象學家Stephen Wistar組成,他們已經(jīng)開發(fā)出一種新的方法來識別雷達圖像中的弓形回聲??ì斈嵴f:“氣象學與大數(shù)據(jù)、計算機視覺和數(shù)據(jù)挖掘算法結(jié)合起來,可以達到更快、更可靠和準確的結(jié)果?!彼麄兊难芯空撐陌l(fā)表在《應用軟件軟計算》(the journal of Applied Soft Computing)上,并由國家科學基金會(NSF)資助。
James Wang認為以計算機為基礎(chǔ)的方法可以為氣象學家提供第三個視角,在弓形回聲的情況下,這種自動檢測對于早期識別惡劣天氣、拯救生命和資源至關(guān)重要。
Wistar解釋說:“在雷暴中,弓的回聲是比另一個移動得快的部分。正如它的名字所暗示的,一旦天氣條件完全形成,它就像弓的形狀。這可能真的被夸大了,但是這很重要,因為這就是你可能會受到嚴重破壞的地方,那里的樹木會倒塌,屋頂會被炸掉?!?/p>
但目前,當惡劣天氣條件剛剛開始形成時,這些現(xiàn)象很容易被預測者忽視。為了解決這一問題,研究集中在自動檢測弓回聲的檢測上。通過借鑒美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)收集的大量歷史數(shù)據(jù),可以自動識別出它們開始形成的瞬間。James Wang介紹說,這是他們項目的基本目標——向氣象學家提供幫助,使他們能夠更快、更準確地做出決定。
通過不斷監(jiān)測NOAA的雷達圖像,該算法能夠掃描整個美國,并隨時隨地發(fā)出警報。在活躍的惡劣天氣下,當資源很可能分散時,它能夠提供即時的開發(fā)通知。
卡瑪尼認為這只是第一步,隨著檢測算法的到位,他們希望有一天能預測到在它們形成之前的弓形回聲。最終的目標是有更多的時間提醒人們撤離或者準備好迎接直線風。
這種通過更快、更精確的預測,潛在的影響可能是巨大的。Wistar說:“如果你能提前得到一個警告,獲得10到15分鐘時間的撤離,這是一個巨大的進步?!?/p>
如果可能的話,這對氣象學家來說是一個真正的飛躍??吹竭@在展望氣象學的未來時,研究人員看到了大數(shù)據(jù)應用的無限潛力。研究人員說:“我們能做的事情太多了,如果我們能更好地預測嚴重的雷暴,我們每年都能拯救生命?!?/p>