Прогноз в дом. В России научились предсказывать погоду для отдельного двора

Представьте, что ваш мессенджер вместо неопределённого «днём +25, возможен дождь» присылает вполне конкретное предупреждение: «Через 40 минут во дворе вашего дома начнётся ливень с порывами ветра до 15 м/с. Рекомендуем убрать бельё с балкона».

Или другой пример. Коммунальные службы района получают оповещение, что сегодня вечером сила ветра в узком переулке двумя высотными зданиями усилится втрое. Значит, надо проверить, надёжно ли там закреплены провода и рекламные конструкции.

Возможно, именно так вскоре будут выглядеть прогнозы погоды благодаря разработке российских учёных из Московского физико-технического института (МФТИ).

Геометрия улиц создаёт микроклимат

Обычные прогнозы погоды, которые мы видим по телевизору и слышим по радио, охватывают огромные территории. Для них город, даже такой большой как Москва, — это однородное пространство. Но мы-то знаем, что в реальности каждый квартал, улица или переулок порой живут своей «погодной жизнью». И пока в одном микрорайоне солнечно и тихо, в соседнем может идти дождь. Масштаб привычных прогнозов — десятки километров — слишком груб для мегаполиса.

А любой климатолог и метеоролог может рассказать о том, что в центре большого города воздух, как правило, прогревается сильнее, чем на окраинах, — на 10°C и более. Это называется «остров тепла». Геометрия улиц тоже формирует локальные «тепловые ловушки» и «уличные каньоны» ветра. Всё это и есть микроклимат. Из-за него могут повышаться пиковые нагрузки на энергосистему, перегружаться общественный транспорт или (в случае аномальных осадков) ливневая канализация.

Учёные Института искусственного интеллекта МФТИ нашли интересное решение. Совместно с партнёрской компанией они разработали цифровую платформу, которая использует технологию даунскейлинга. Если просто, то компьютерный алгоритм берёт общий прогноз для всего города и «приземляет» его до улиц, переулков и площадей, наполняя реальными данными.

Лучше предсказать, чем устранять последствия

Откуда берутся эти данные? В распоряжении системы — сеть городских камер, показания метеостанций, датчиков и приборов учёта. Таким образом, ячейка погодного прогноза уменьшается в тысячу раз — с 25-30 километров до 30-50 метров. Получается, до масштаба одного жилого дома или двора, а то и меньше.

ИИ-платформа не ограничивается передачей данных, она проводит постоянный анализ и углублённо изучает, как и почему формируется погода в конкретном месте, как протекают здесь атмосферные процессы. Учитываются все особенности — высотность зданий, наличие асфальта либо зелёных зон. Выявленные связи и закономерности используются искусственным интеллектом для последовательного повышения точности его прогнозов.

«Например, наша система сможет предсказать, что ветер в узком переулке между небоскрёбами в этом направлении усилится втрое, а на одной из площадей из-за эффекта "теплового острова" температура будет на 10 градусов выше, чем в парке за углом», — приводит пример руководитель направления индустриальных продуктов Института искусственного интеллекта МФТИ Денис Лобас.

Вся информация отображается на интерактивной карте, превращаясь в удобный инструмент для городских служб. В результате коммунальщики могут не просто реагировать на ЧП, устраняя его последствия, а предвидеть его заранее. А это всегда лучше: возрастает безопасность, экономятся ресурсы, возможно, даже сохраняется чья-то жизнь.

Неприятные сюрпризы останутся в прошлом?

Выгодна такая система и застройщикам. Они смогут заранее определить, как их проект изменит микроклимат района, и скорректировать планы. Возможно, обустроить новые кварталы так, чтобы в них было комфортнее жить, чтобы не было тех самых «тепловых ловушек» и «уличных каньонов», где постоянно дуют ветра.

Разумеется, в плюсе окажутся и обычные горожане. Они будут получать персональные предупреждения о жаре, дожде или сильном ветре. Будут точно знать, надо ли брать с собой зонт, выходя в магазин за углом, и нужно ли сегодня настроить сплит-систему на автоматическое включение, чтобы к возвращению с работы в квартире не было душно.

В конечном итоге, такая детализация погодного прогноза — ещё один шаг к созданию умной и комфортной городской среды, где технологии работают не абстрактно «на город», а конкретно — на благополучие каждого жителя. Погода перестанет быть чем-то непредсказуемым, и её неприятные сюрпризы останутся в прошлом.