Служба мониторинга атмосферы «Коперник» (CAMS) недавно представила новый инновационный продукт для прогнозирования качества воздуха, сочетающий в себе искусственный интеллект и наблюдения и дополняющий текущие европейские прогнозы.
«Прогнозы качества воздуха в Европе, оптимизированные на наблюдательных площадках», основаны на подходе искусственного интеллекта, в котором используются наблюдения сетей мониторинга качества воздуха, созданных странами по всей Европе и собранных Европейским агентством по окружающей среде в реальном времени (или близком к реальному времени). ). Этот новый продукт представляет собой временные ряды прогнозов для нескольких сотен объектов мониторинга в Европе. Он дополняет существующий сеточный прогноз CAMS и позволяет предоставлять более точные прогнозы регулируемых загрязнителей * даже для территорий, находящихся под пристальным влиянием местных источников. Новый продукт получил название «CAMS-MOS» и основан на численном подходе (статистике вывода модели), использованном при его разработке.
До сих пор CAMS предоставляла прогнозы качества воздуха с привязкой к координатной сетке, используя уникальный в мире многомодельный подход. «Устаревшие» прогнозы CAMS основаны на совокупности одиннадцати моделей высшего уровня, которыми управляют учреждения по всей Европе, которые производят ежедневные оперативные прогнозы с координатной сеткой с использованием передовых моделей химического переноса (CTM). Производительность и надежность мультимодельного ансамбля CAMS регулярно проверяется. Все данные находятся в свободном доступе вместе с подробной сопутствующей проверочной диагностикой. CAMS предоставляет ежечасные прогнозы по ряду загрязняющих веществ на срок до четырех дней в любой точке Европы, на поверхности и на высоте до 5000 метров. Пространственное разрешение продукта составляет около 10 х 10 км, что означает, что локальные эффекты не могут быть представлены: например, не учитываются небольшие особенности загрязнения воздуха, влияющие на площади размером всего 100 х 100 м, такие как воздействие конкретной дороги или отрасли.
Иллюстрация преимуществ европейских прогнозов качества воздуха CAMS, оптимизированных на пунктах наблюдения (MOS, красный), по сравнению с необработанными моделями ENSEMBLE of Chemistry-Transport (синий) и наблюдениями (черный) для 96-часового прогноза содержания озона в июне 2023 г. выбранная станция мониторинга во Франции.
Продукт CAMS-MOS предлагает новый и дополнительный тип информации, доступной на объектах, где регулярно проводятся измерения на месте. Этот новый продукт CAMS основан на инновационном алгоритме постобработки машинного обучения, который объединяет прогнозы регионального ансамбля CAMS с наблюдениями за качеством воздуха и метеорологическими прогнозами. Алгоритм использует методологию автоматического обучения, которая адаптирует прогнозы к станциям наблюдения с учетом того, как химические прогнозы с координатной сеткой сравниваются с недавними наблюдениями, а также с учетом конкретной метеорологической ситуации. В результате можно предоставлять точные прогнозы даже в тех местах, где прогнозы CAMS с координатной сеткой не являются пространственно репрезентативными или страдают от систематических ошибок. С другой стороны, прогнозы можно делать только для отдельных мест, где наблюдения проводятся регулярно и ограничиваются уровнем поверхности. В дальнейшем показатели качества этого нового продукта CAMS будут регулярно отслеживаться и передаваться пользователям, как это происходит сейчас с прогнозами с координатной сеткой.
Иллюстрация преимуществ европейских прогнозов качества воздуха CAMS, оптимизированных на пунктах наблюдения (MOS, красный), по сравнению с необработанным АНСАМБЛЕМ моделей химического транспорта (синий) и наблюдениями (черный) для прогноза PM10 в январе 2004 г. с усреднением по нескольким станциям.
Использование передовых методов статистической постобработки открывает новые возможности для пользователей CAMS.
В настоящее время имеется высококачественная информация, доступная с наблюдательных пунктов CAMS, которые могут находиться под воздействием местных источников загрязнения, с возможностью фиксировать и прогнозировать превышения регулируемых порогов. Сочетание прогнозов качества воздуха с координатной сеткой CAMS и новых прогнозов качества воздуха CAMS, оптимизированных на пунктах наблюдения, позволяет нашим пользователям лучше понять контекст, причины и масштабы эпизодов загрязнения воздуха в Европе.
Более подробную информацию о методологии, разработанной и внедренной компаниями INERIS и Météo-France как подрядчиками CAMS по разработке и внедрению европейской продукции по качеству воздуха, можно найти в научной статье. Ежедневные прогнозы, оптимизированные на месте наблюдения, доступны в числовой форме в хранилище атмосферных данных. Данные могут быть получены как разово с помощью формы, так и автоматически с помощью простого скрипта.
2024-02-23 09:45:20
1708682101
#Новый #прогноз #CAMS #объединяет #данные #наблюдений #искусственного #интеллекта
