Na akom princípe sa robia predpovede počasia? Z kade zohnať čo najpresnejšiu predpoveď?

16.07 | 12:54 | Blog | Slavomír

Existujú počítačové modely ktoré získavajú dáta z celej planéty ako sú meteo stanice, meteo radary, dáta z lietadiel, dáta zo satelitov.

Medzi svetové modely patria napríklad ECMWF (európsky projekt), ARPEGE (Francúzi), GFS (USA), ICON (Nemecko). Pracujú z rozlíšením od 7 do 22 km

Následne sa svetové modely spracovávajú do presnejších národných modelov s vyšším rozlíšením od 1 do 4,5 km. Napríklad v prípade SHMÚ ALADIN. A-LAEF.

Model ALADIN zdieľa viacero štátov, používajú rovnaký zdrojový kód, ale všetko si jednotlivé štáty robia na vlastných super počítačoch s vlastnými nastaveniami. Super počítače sú veľké žrádla energie. Do SHMÚ vedie transformátor s kapacitou 800 kW. Čudujem sa prečo na miesto super počítačov nepoužívajú kvantové počítače, ktoré sú výkonnejšie a energeticky úspornejšie.

 

Konzorcium ALADIN sa zreorganizovalo na konzorcium ACCORD. Súčasťou je aj Slovensko.

https://www.umr-cnrm.fr/accord/

 

Problémy s predpoveďami všeobecne

Modely počasia sú hardvérovo mimoriadne náročné. Štandardne trvá počítačom kým spracujú dáta minimálne 4 hodiny. Žiaden model preto nemá predpovede aktuálnejšie ako 4 hodiny. A aktualizácie sú štandardne každých 6 hodín. To znamená, že predpovede tesne pred najnovšou aktualizáciou čerpajú z 10 hodín starých dát, čo nie je bohviečo.

 

Problémy modelu ALADIN

Dáta čerpajú s nepodareného projektu ARPEGE. Francúzsky metrologický ústav má vo vedení príliš neschopných ľudí bez akýchkoľvek manažérskych schopností. Už niekoľko posledných týždňov im vypadla webstránka a nabehla im až teraz. Pôsobí to nedôveryhodne. Ako môžeme mať istotu v kvalitu predpovede, keď tam pracujú tak manažérsky neschopní ľudia, ktorí nevedia ani opraviť web? Slovenský zamestnanec SHMÚ Vivoda sa sťažuje, že ALADIN / ARPEGE majú problém s odstraňovaním dôležitých chýb, nedostatkov, bugov.

Kvalitnejší model SHMÚ je A-LAEF, ktorý čerpá dáta z kvalitnejšieho ECMWF, jediný problém, že dáta sa aktualizujú len každých 12 hodín, keď ECMWF poskytuje aktualizácie každých 6 hodín. Možno je na tento nedostatok aj finančný dôvod a SHMÚ by si musel za takéto služby priplatiť.

 

ECMWF

ECMWF má rozlíšenie 9 km. A je to aktuálnej najviac kvalitný model. Má najviac vstupných dát, vrátane kvalitného a komplexného satelitného projektu Copernicus.

ECMWF je organizácia, ktorá má zrejme najväčšie množstvo najvýkonnejších super počítačov v Európe.

Čudujem sa prečo ani tak veľká organizácia ako ECMWF nevyužíva kvantové počítače na miesto pomalých superpočítačov. S kvantovými počítačmi len opatrne začínajú s nejakými experimentami ale na predpoveď počasia ich zdá sa dodnes nevyužívajú.

Kvalitnejšie a presnejšie predpovede ECMWF sú platené. Predpovede sú štandardne dostupné v 3 hodinových krokoch. Platená verzia dát poskytuje predpovede v hodinových krokoch. Tieto služby si je možné objednať napríklad cez aplikáciu Pflotsh ECMWF. Grafické spracovanie je však slabá stránka tejto aplikácie, ale nič lepšie som nenašiel.

 

Aplikácia a web ventusky.com

https://www.ventusky.com/

Sú za tým českí vývojári. Poskytujú aj predpovede českého (ČHMÚ) modelu ALADIN pre značnú časť Európy vrátane SR. Tieto predpovede sú aspoň podľa mojich skúseností nepresné.

Najpresnejšie predpovede tam má holandský model HARMONIE založený na ECMWF, ktorý robí predpovede aj pre Slovensko. Aktualizácie dát každú hodinu, avšak z cca 4 hodinovým omeškaním kým to počítače prepočítajú.

Veľké nedostatky Ventusky spočívajú v tom, že meteogramy poskytujú len pre model ICON a nie pre ostatné modely. Stačilo by ak by vývojári doplnili pár riadkov kódu navyše a tento nedostatok by bol vyriešený. Bez vyriešenia tohto problému je aplikácia Ventusky viacmenej nepoužiteľná a nemôže konkurovať Windy. Vývojári prisľúbili, že tento problém vyriešia – verím, že sa im podarí dodržať slovo aspoň do troch mesiacov.

Oveľa známejšou alternatívou k Ventusky je Windy.com.

Windy.com tu ale nechcem propagovať, nakoľko k majiteľovi tejto aplikácie podnikateľovi Ivovi Lukačovičovi mám veľmi vážne výhrady nakoľko je to neonacista.

 

ODKAZY

THE USE OF HPC AT THE SLOVAK HYDROMETEOROLOGICAL INSTITUTE - Mgr. Mária Derková, PhD.

https://www.youtube.com/watch?v=h2SaZVO30X4

 

Využitie HPC v operatívnej predpovedi počasia na Slovensku. JOZEF VIVODA zo SHMÚ https://www.youtube.com/watch?v=lUUmc4rGWkk

Test kvality predpovede

Toto je len jedna z metód zameranú na teplotu. Pozrite sa na aktuálnu teplotu na teplomery. Následne skontrolujte aký model v aktuálnom čase predpovedal teplotu najlepšie. Všetky teploty zobrazené na Ventusky nie sú real time, ale sú z predpovedí jednotlivých modelov. 

 

Video: Pflotsh ECMWF app. Weather forecast https://www.youtube.com/shorts/mslauHPiJNw

Ventusky app. Weather forecast, Features https://youtu.be/PFUhg2tnu-M

 

Zatiaľ najlepší web na predpoveď meteologix.com

https://meteologix.com/sk/forecast/ensemble

https://meteologix.com/sk/forecast/3061186-banska-bystrica/meteogram/harmonie-dmi

Návod na používanie stiahnuť tu https://linuxos.sk/media/attachment/blog_post/63/611/meteologix.com.mp4

Prílohy



    • RE: Na akom princípe sa robia predpovede počasia? Z kade zohnať čo najpresnejšiu predpoveď? 16.07 | 13:24
      Avatar Livan Manjaro s XFCE, Q4OS s KDE  Používateľ
      Čudujem sa prečo ani tak veľká organizácia ako ECMWF nevyužíva kvantové počítače na miesto pomalých superpočítačov.

      Treba si uvedomiť, že kvantové počítače sú ešte len v plienkach a hodia sa iba na určitý druh úloh. Kvantové počítače na dnešnej úrovni ešte nevyrástli z detských chorôb a ešte bude dlho trvať, než sa ich využívanie dostane na bežnú úroveň. Navyše pracujú pri teplotách blízkych absolútnej nule (čo vyžaduje energetickú náročnosť na udržanie tejto teploty) a sú veľmi citlivé na všelijaké vplyvy, vďaka čomu je vysoká chybovosť.

      • RE: Na akom princípe sa robia predpovede počasia? Z kade zohnať čo najpresnejšiu predpoveď? 17.07 | 10:45
        Avatar Slavomír Kubuntu 25.04  Používateľ
        • RE: Na akom princípe sa robia predpovede počasia? Z kade zohnať čo najpresnejšiu predpoveď? 17.07 | 11:20
          Avatar Livan Manjaro s XFCE, Q4OS s KDE  Používateľ

          Takže na základe článkov z odkazov je jasné, že zatiaľ veľmi nevedia, ako využiť kvantové počítače na predpovede počasia, iba sa domnievajú a skúmajú, že by to mohlo fungovať. Vyzerá to, že zatiaľ má prím v predpovediach počasia skôr umelá inteligencia, než kvantové počítače.

      • RE: Na akom princípe sa robia predpovede počasia? Z kade zohnať čo najpresnejšiu predpoveď? 17.07 | 13:41
        Avatar Livan Manjaro s XFCE, Q4OS s KDE  Používateľ

        Tu sa nachádza popis, ako vlastne kvantový počítač funguje. Je to veľmi poučné čítanie.

    • RE: Na akom princípe sa robia predpovede počasia? Z kade zohnať čo najpresnejšiu predpoveď? 17.07 | 14:55
      Avatar redhawk1975 Windows 11 nonsystemd edition  Používateľ

      1. Predpoveď počasia sa robí pomocou meteorologických modelov, ktoré analyzujú údaje z rôznych zdrojov. Tieto údaje zahŕňajú merania teploty, tlaku vzduchu, vlhkosti, vetra a zrážok. 

      2. su matematické modely, ktoré ale potrebujú dáta. tie sú z rôznych zdrojov.

      Zdroje dát pre predpoveď počasia:

      • Pozemné stanice: Merajú teplotu, vlhkosť, tlak vzduchu, zrážky a vietor.
      • Satelity: Sleduje oblačnosť, teplotu povrchu Zeme a oceánov, ako aj ďalšie parametre.
      • Radiosondy: Vypúšťajú sa do atmosféry a merajú teplotu, vlhkosť a vietor v rôznych výškach.
      • Lietadlá: Merajú teplotu, vlhkosť a vietor v rôznych výškach.
      • Bojky: Sú umiestnené v oceánoch a merajú teplotu vody a vzduchu, ako aj ďalšie parametre.

      ​Čím presnejšie a rozsiahlejšie sú dáta, tým presnejšia bude predpoveď.

      Bezpečná predpoveď je cca 12 hodín, ostatné sú predpoklady.

      shmu este nedavnopouzivala aix servery na vypocet predpovedi.

      problém jev kombinácii modelu prelokálnu a globalny vývoj.

      Nie je to tak jednoduché ako v blogu.

      ale napr. shmu ma o tom pekny clanok,priamo k aladinovi

      Do or do not. There is to no try.​ Když pohřbíš moc tajemství, na hřbitově dojde místo.