2 грудня 2020 р.

Технології для прогнозування страшних природних катастроф

Технології для прогнозування страшних природних катастроф

Дев'ятого жовтня 1780 року розпочався найсильнішийураган за всю історію північноатлантичного басейну. Великий Ураган досягав швидкості вітру 320 км / год і забрав життя 27 тисяч людей, які не підозрюють про необхідність евакуації. Через два з гаком століття людство розробило технології, здатні попереджати про природні катастрофи заздалегідь.

Радар

Радар є базовому і незамінним інструментом, який використовується для визначення погоди. Історія радіолокаційних станцій почалася ще в 1905 році, коли вперше була запатентована технологія радіолокатора.

Через століття з'явилися сотні тисяч сучаснихстанцій, значний приріст яких почався в дев'яностих і початку 2000-х. У визначенні погоди радари спочатку показували тільки інтенсивність і ступінь опадів. Потім з'явився доплеровській радар, який дав синоптикам можливість відстежувати інформацію про те, як опади рухаються в штормі. Саме доплеровській радар допоміг синоптикам виявляти потенційні торнадо і виявляти умови зміщення вітру, можливість замерзання дощу і відстежувати штормові системи в декількох полях сканування.

Технологічні досягнення радарів настількиточні, що дають інформацію про те, який тип опадів очікується: сніжинки, звичайний дощ або крижаний град. Скануючи ширину і висоту гідрометеорів (сукупність крапель дощу), радари надають інформацію про розмір крапель дощу і сніжинок, а також дані про те, падають або циркулюють крижані кульки або град всередині хмар.

супутники

У 1989 році найпередовіші метеорологічнізнімки з космосу дозволяли отримувати зображення Землі кожні 30 хвилин, їх дозвіл становило приблизно 1 квадратний кілометр на піксель. Через 30 років нові супутники GOES-16 і GOES-17 збільшили дозвіл в 4 рази, а частоту отримання зображень в 3 рази. При необхідності є можливість прискорення частоти навіть до 30 секунд за знімок.

Технології для прогнозування страшних природних катастроф

Скандал 5G з метеорологами

Дана технологія може бути корисною ізгубної одночасно. Переваги 5G полягають в швидкості передачі даних, але проблема в тому, що для організації роботи мереж 5G у супутників відбирають важливу частину електромагнітного спектра. Йдеться про діапазон частот біля 24 ГГц, який використовують супутники для спостереження за атмосферними явищами.

У НАСА заявили, що 5G дійсно викликаєперешкоди, які можуть сповільнити надходження важливого сигналу про евакуацію на цілих 3 дні. В результаті цього явища виникає парадокс, при якому новітня технологія відкидає досягнення в прогнозуванні ураганів і повеней до рівня 1980 року.

Рішення проблеми пов'язують зі специфікацією 3GPP5G NR, в якій дані супутникових метеорологічних служб будуть захищені за рахунок зниження рівнів випромінювання сусідніх сигналів 5G між 24,25 і 27,5 ГГц.

Важливість комп'ютера в погодний моделюванні

Прогноз погоди не складається одним комп'ютером,а складається з суміші особистих знань і досвіду синоптика та корисного керівництва, створеного комп'ютерними моделями погоди. Чим більше потужність комп'ютера, тим більше даних він може обробити в одиницю часу.

Національна метеорологічна служба США вже 3року використовує суперкомп'ютери, що виконують 5,78 квадрильйона операцій в секунду. Наявність такого роду потужності істотно розширює число і типи моделей даних, доступних для обробки.

Показником досягнень суперкомп'ютера єансамблевий прогнозування. Даний тип прогнозування відрізняється ресурсоемкостью, так як виконує кілька прогонів моделі погоди по черзі або одночасно, кожен з невеликими змінами налаштувань моделі і даних про погоду, введених в них. Порівняння результатів, отриманих в кожному ансамблі, дає синоптикам краще розуміння ймовірності будь-якого одного результату.

Технології для прогнозування страшних природних катастроф

Інтернет речей (IoT)

Багато хто дивився фільм «Смерч» 1996 року, вякому метою головних героїв було потрапляння датчиків всередину величезного торнадо для отримання максимально точних даних про нього. Зараз це завдання вирішується за допомогою пристроїв IoT, які надають користь на всіх етапах катастрофи.

Один з наочних прикладом застосування IoT вборотьбі з природною стихією можна було спостерігати у вересні, коли ураган Доріан вирував на Багамах. Пристрої інтернету речей були задіяні в системі планування евакуації HURREVAC.

Крім того, датчики виявилися корисними і впідрахунках збитків, завданих стихією. Робота по установці 350 датчиків штормових припливів на мостах, опорах та інших спорудах велася працівниками Геологічної служби США.

Датчики збирають свідчення тиску води, якідопомагають визначити глибину, тривалість і час штормового припливу. Деякі з них розташовані в довгих розрізах перпендикулярно узбережжю, щоб допомогти виміряти, як місцева топографія, природні особливості та землекористування можуть зменшити або збільшити висоту хвиль і в результаті збиток від повені.