Можно ли предсказать погоду на месяц вперёд? ✎

Оригинал: "Sub-Seasonal Climate Forecasting via Machine Learning: Challenges, Analysis, and Advances"
arXiv:2006.07972 · 2020-06-14 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Компьютерные модели научились заглядывать в «пустыню предсказуемости» и находить там сигналы от почвы и океана.

Предсказать погоду на завтра легко: смотришь на небо и на карту ветров. На неделю — уже сложнее, но возможно. А на месяц? Синоптики долго считали этот срок «пустыней»: атмосфера успевает забыть всё, что было, а океан ещё не накопил достаточно тепла, чтобы подсказать. Но теперь учёные нашли способ пересечь эту пустыню.

Они собрали данные о температуре, влажности почвы и океана за 40 лет и попросили компьютерные программы найти связь между этими данными и погодой через месяц. Оказалось, что лучше всего работают два медленных «дирижёра»: влажная земля и течение Эль-Ниньо. Влажная почва, как мокрая губка, дольше держит тепло, а Эль-Ниньо меняет погоду на целых континентах, но делает это не спеша. Атмосфера же слишком суетлива, и её быстрые перемены только мешают прогнозу.

Самый точный прогноз дал метод, который собирает сотни простых правил и заставляет их исправлять ошибки друг друга. Он ошибался заметно реже, чем обычный прогноз «как в среднем в этом месяце».

Для фермера это значит: можно будет заранее узнать, стоит ли ждать засуху или дожди, и решить, когда сеять. Для городов — лучше готовиться к жаре или холодам. Пустыня предсказуемости оказалась не такой уж безжизненной: в ней есть оазисы, и компьютерные модели учатся их находить.

Максимальный информационный коэффициент между температурой последних двух недель и прогнозом на следующие две недели оказался меньше 0.1 в большинстве точек США. То есть недавняя погода почти ничего не говорит о том, что будет через месяц.

Понятия
навык прогноза машинное обучение прогноз весенний барьер предсказуемости температура поверхности моря климатическая модель прогнозирование солнечных вспышек аномалия температуры поверхности моря NOAA CPC IRI важность признаков сезонный цикл прогнозирование энсо реанализ муссон южная осцилляция эль-ниньо климат ла-нинья североатлантическая осцилляция