기상 관측소, 위성, 바다 부표, 상업용 항공사 및 선박은 전 세계의 데이터를 수집합니다. 총 수십억 개의 관찰이 매일 이루어집니다. 북미의 날씨를 예측하는 데 슈퍼 컴퓨터로 데이터를 처리하는 것이 필수적입니다. 임박한 토네이도와 기타 비참한 날씨 사건을 예측하면 번영과 파멸의 차이가 있습니다.
우리가 정문 밖으로 나가기로 결정할 때마다, 우리는 일반적으로 하루의 예측을 확인합니다. 우리는 보통 뉴스 나 휴대 전화의 도움 으로이 작업을 수행합니다. 이 매일 점검은 우산이나 선글라스가 필요한지 결정하는 데 도움이됩니다. 일기 예보는 또한 사람들에게 미래에 예상되는 특정 날씨 사건을 알리므로 스스로 준비 할 수 있습니다. 일기 예보가 우리의 삶을 훨씬 쉽게 만들어 주었지만,이 매장이 날씨가 어떻게 될지 알고 있는지 궁금한 적이 있습니까?
일기 예보는 어떻게 작동합니까?
다른 소스에서 데이터 캡처
일기 예보가 어떻게 작동하는지에 대한이 시대를 초월한 질문에 대한 답은 관찰 데이터, 수학적 모델링 및 계산에 뿌리를두고 있습니다. 기상 관측소, 위성, 바다 부표, 상업용 여객기 및 선박과 같은 다양한 소스는 전 세계의 데이터를 수집합니다. 예, 상업용 비행기 비행기조차도 데이터의 원천입니다! 총 수십억 개의 관찰이 매일 이루어집니다.
많은 데이터 포인트를 사용하는 일기 예보는 특히 북미의 날씨를 예측하는 데 특히 필수적이며, 이는 종종 날씨의 가혹한 혐오를 겪습니다. 특히 미국에서는 광대 한 육지 대량과 기후 조건의 범위를 갖춘 미국에서는 다른 많은 지역보다 우박, 플래시 홍수 및 토네이도가 더 큽니다. 5 천만 명의 사람들이 해안 카운티에서만 살고 있으며 허리케인에 매우 취약합니다. 임박한 토네이도와 기타 비참한 날씨 사건을 조기에 예측하면 번영과 파멸의 차이가 생깁니다. 삶과 죽음 사이의 차이가 있습니다!
슈퍼 컴퓨터로 해당 데이터를 처리합니다
일상적인 작업에 사용하는 일반 PC 또는 랩톱은 변형기구에서 생성 된 풍부한 양의 날씨 데이터에 적합하지 않습니다. 요즘 대부분의 기상 기관은 놀라운 계산 능력을 가진 슈퍼 컴퓨터를 사용합니다. 예를 들어 NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)의 슈퍼 컴퓨터는 2.8 초 계산을 완료 할 수 있습니다 (예, 올바르게 읽음을 읽습니다. 1 2 만 명은 1015 초)마다! 이 슈퍼 컴퓨터는 이제 글로벌 예측을 생성하는 데 중요해졌습니다.
슈퍼 컴퓨터는 과거 날씨 패턴과 특정 지역의 지리를 기반으로 수학적 모델을 사용하도록 프로그래밍됩니다. 수학적 모델은 지구의 회전, 풍속, 방향, 방향, 강수량, 증발 등과 같은 날씨를 조절하는 주요 과정을 설명하는 방정식의 형태입니다. 이러한 데이터 포인트는 다양한 측정 기기 및 센서에서 수퍼 컴퓨터로 공급되면 Meteorologist가 모델링하는 방식에 따라 복잡한 방정식을 실행하고 예측을 생성합니다.
.일기 예보에 사용되는 모델은 일대일에 맞는 솔루션이 아닙니다. 일부는 허리케인을 예측하는 데 능숙하지만 다른 일부는 일반적인 온도와 습도 예측에 능숙합니다. 이것이 바로 컴퓨터가 실제로 마지막 단어를 가지고 있지 않은 이유입니다. 그들로부터의 출력은 사용자 친화적 인 그래프 및 차트로 변환되며, 기상 기관의 기상 학자들이 해석하여보다 포괄적이고 정보에 입각 한 예측을 할 수 있습니다.
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NWS (National Weather Service)에서 일하는 기상 학자의 워크 스테이션 (사진 크레디트 :Flickr)
아래는 정기적 인 예측 차트의 모습과 기상 학자들이 어떻게 해석하는지에 대한 이미지입니다. 노란색 점선은 중등도 또는 높은 난기류 영역을 나타내며, 부하로 된 선은 기본적으로 뇌우 구름 인 humulonimbus 구름을 나타냅니다. 이 지역은 폭풍과 강수량이 더 높습니다. 녹색 선은 최대 바람의 핵심 근처에있는 제트 스트림을 나타냅니다.
항공 일기 예보 차트 (그림 크레딧 - National Weather Service Aviation Weather Center/Wikimedia)
DEW 포인트
햇볕에 냉수 한 잔이나 잔디밭의 아침 잔디를 관찰하면 물방울이 있음을 분명히 볼 수 있습니다. 이 물 방울은 '이슬'또는 응축이라고합니다. 온도가 충분히 낮 으면 공기가 수증기로 포화됩니다. 그 시점에서, 우리는 물이 안경이나 창문 표면에 나타나기 시작합니다. 이 이벤트가 발생하는 온도를 'Dew Point'라고합니다. 따라서, 주어진 날에 온도와 이슬점이 가까이 있으면 더 많은 양의 수증기로 이어집니다. 더 많은 양의 수증기가 습도가 높아져 위에서 언급했듯이 날씨에 더 영향을 미칩니다.
이른 아침 이슬 (사진 크레딧-Michael Gwyther-Jones/Wikimedia)
누가이 일기 예보를 수행 하는가?
많은 국가들이 일기 예측, 경고 및 경고를 위해 종종 연방 제어되는 단일 기상 서비스 제공 업체에 의존합니다. 그러나 미국에는 공공, 민간 및 대학 기반 일기 예보 시스템이 있습니다.
광대 한 육지의 기상 조건에서 광범위한 변동을 다루는 크고 인구가 많은 국가 인 미국은 아마도보다 정확한 예측을 위해 다른 틈새 시장을 전문으로하는 여러 기관이 필요할 것입니다. 미국은 일기 예보의 글로벌 발전소 중 하나로 간주됩니다.
대부분의 예측은 NWS (National Weathergating Agency)의 NWS (Federal Weather Prevesting Agency)의 일부인 NEC (National Centers for Environmental Prediction)에서 나옵니다. NCEP는 다양한 날씨 모델을 실행 하고이 모델링 결과를 NWS 사무실로 전달한 다음 해당 지역을 기반으로 예측을 사용자 정의하고 최적화합니다.
.앞에서 언급했듯이 일기 예보 사업에는 민간 일기 예보 기관도 있습니다. 예를 들어, 상업용 기상 서비스 제공 업체 Weather Underground는 자체 기상국 네트워크에서 얻는 정보를 오버레이하여 NWS가 NWS가 생성 한 공식 예측을 최적화합니다. Weather Underground와 같은 상업 플레이어는 지역에서보다 정확한 일기 예보를 얻는 데 도움이됩니다. 따라서 다른 상업 기상 서비스 제공 업체에는 자체 틈새 시장이 있습니다. 일부는 정확한 현지 일기 예보를 제공하고 일부는 뇌우 나 홍수와 같은 기후 재앙을 예측하는 데 특화되어 있습니다.
일기 예보는 얼마나 정확한가?
일기 예보가 절반의 시간이 잘못 될 수 있고 여전히 직업을 잃지 않는 유일한 직업이라는 농담을 들었을 것입니다! 일기 예보가 정말로 일관되지 않습니까? 농담에도 불구하고 실제로는 그렇지 않습니다.
수년에 걸쳐 일기 예보에 사용 된 기술은 도약과 경계로 향상되었습니다. 현재의 일기 예보 시스템은 80 년대 또는 90 년대의 일기 예보 시스템보다 훨씬 정확합니다.
NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)에 따르면 기상 기관의 5 일간의 예측 예측은 현재 90% 정확도를 가지고 있습니다. 7 일 예측은 약 80% 정확합니다. 이러한 통계는 과거 데이터와 비교할 때 훨씬 더 인상적입니다. 예를 들어, 오늘의 5 일간의 허리케인 예측은 2000 년대 초 4 일 예측보다 정확하며 1990 년대 초반에 3 일 예측보다 훨씬 정확합니다.
예측 정확도가 수년에 걸쳐 크게 개선되었지만 기상 학자들은 날씨 예측이 가끔 잘못 될 때 항상 목표를 목표로합니다. 또한 소셜 미디어의 출현으로 날씨 데이터는 때때로 상황에서 벗어나기 때문에 일기 예보 부서가 더 끔찍한 일을한다는 인상을줍니다. 누군가는 “기상 학자들은 골키퍼와 같습니다. 얼마나 많은 절약을하더라도, 그들이 놓친 사람들에 대해서만 기억 될 것입니다!”
기상 학자들은 일기 예보가 여전히 정확한 과학이 아니라고 인정합니다. 다양한 요소를 분석하는 것은 컴퓨터를 완벽하게 모델링하기가 어려울 수 있습니다. 아마도 그것은 날씨의 아름다움 일 것입니다. 지금도 우리의 모든 슈퍼 컴퓨터들과 함께, 그것은 여전히 인간이 울화에 대해 추측하게합니다!
연구의 발전과 인공 지능 사용으로 인해 일기 예보가 크게 향상되고 있습니다. 대기 연구를위한 University Corporation의 사장 인 Richard Anthes에 따르면, 몇 년 후 일기 예보는 기본적으로 제로에서 2 일간의 기간 동안 완벽 할 것입니다. 글쎄, 우리가 그것을 달성 할 수 있다면, 우리는 적어도 하루나 이틀 동안 날씨의 행동에 대해 완전히 확신 할 수 있으며, 예측에 대한 걱정없이 여행과 외출을 더 잘 계획 할 수 있습니다!
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