Перейти к основному содержанию
Реклама
Прямой эфир
Мир
Зеленский сообщил о прибытии ЗРК Patriot на Украину из Германии
Общество
В Бурятии после обрушения моста возбудили уголовное дело
Общество
Синоптики спрогнозировали дожди и до +23 градусов в Москве 22 июля
Экономика
В Минфине не ждут сюрпризов по неучтенным доходам в 2024 году
Мир
В бундестаге рассказали о критическом отношении к Зеленскому
Мир
Индия эвакуировала 4,5 тыс. студентов из охваченной протестами Бангладеш
Мир
Маск назвал вице-президента США Харрис марионеткой Сороса
Мир
После покушения рейтинг одобрения Трампа достиг максимума
Мир
В бундестаге заявили об усталости немцев от конфликта на Украине
Мир
CNN узнал о приведении в повышенную готовность более 500 тыс. военных НАТО
Мир
Республиканцы назвали Камалу Харрис катастрофой для США
Экономика
Применение цифрового рубля сочли актуальным для отслеживания расходов бюджета
Мир
Вучич заявил о подготовке Запада к военному конфликту с Россией
Армия
Расчеты РСЗО «Град» уничтожили позиции ВСУ на харьковском направлении
Мир
Медведчук рассказал об охватившем Запад политическом безумии
Общество
В Приморье гендиректора агрохолдинга и экс-главу района обвинили в коррупции
Мир
Медведчук объяснил, почему Западу невыгодна влиятельная Украина
Происшествия
Мирный житель пострадал при обстреле Шебекино со стороны ВСУ
Главный слайд
Начало статьи
Озвучить текст
Выделить главное
вкл
выкл

Российские ученые применили технологии машинного обучения на основе статистических данных, чтобы предсказывать эффекты «островов тепла» — факторов, которые определяют разницу температур в городе и пригороде. Такие явления, в частности, влияют на интенсивность осадков и степень загрязненности воздуха и в мегаполисе. В рамках пилотного проекта специалисты использовали информацию о погоде в Москве и Подмосковье за последние полвека. Полученные результаты позволяют ученым прогнозировать тепловые аномалии в мегаполисе с точностью до 85–90%.

Чем опасны «острова тепла» для людей

Ученые из Москвы нашли способ, как лучше рассчитать разницу температур в городе и его окрестностях. Это так называемый эффект острова тепла. По мнению специалистов, его важно учитывать, поскольку он оказывает влияние на возникновение погодных аномалий в мегаполисе. Это даст возможность заблаговременно проводить мероприятия, чтобы избежать тяжелых последствий для горожан.

В исследовании приняли участие сотрудники Научно-исследовательского вычислительного центра Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Института океанологии РАН им. П.П. Ширшова и Московского физико-технического института.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Анна Селина

Специалисты применили технологии машинного обучения на статистических данных о погоде в Москве и Подмосковье за последние 50 лет. В результате благодаря искусственному интеллекту (ИИ) удалось получить прогнозы тепловых аномалий в мегаполисе с точностью до 85–90%.

— Кроме повышения температуры «острова тепла» могут приводить к усилению вертикального перемешивания воздушных масс. Это в свою очередь влияет на интенсивность осадков. Например, снегопады, дожди и грозы в мегаполисах могут быть более интенсивными, чем в окрестностях. Также этот фактор может сыграть свою роль в увеличении количества загрязняющих веществ в городской атмосфере, — рассказал «Известиям» один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории суперкомпьютерного моделирования природно-климатических процессов НИВЦ МГУ Михаил Варенцов.

Как считают ученые, точные данные об эффекте «островов тепла» позволят делать более качественные прогнозы погодных аномалий в мегаполисах и заблаговременно принимать меры для минимизации последствий.

Например, зимой коммунальные службы смогут заранее подготовиться к выпадению больших объемов снега, внезапному таянию сугробов или такому опасному природному явлению, как ледяной дождь. Летом же достоверные данные о погоде помогут предотвратить воздействие на жителей аномальной жары.

— В летние месяцы в крупных городах превышение температуры относительно окружающих территорий может составлять более 10 градусов. Это способствует усилению теплового стресса, увеличению рисков теплового истощения и тепловых ударов и даже может приводить к летальным исходам, — пояснил Михаил Варенцов.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Анна Селина

Он привел пример, что в Европе в 2003 году аномальная жара унесла, по разным подсчетам, от 25 тыс. до 70 тыс. жизней. А в Москве в 2010-м во время такого же катаклизма смертность выросла более чем на 50%. Согласно расчетам европейских климатологов, к 2050 году более 350 млн людей на планете будут подвержены риску тепловых стрессов.

Почему возникают погодные аномалии

Как рассказали ученые, городские «острова тепла» возникают из-за различных факторов. Одна из главных причин — это большое количество зданий и асфальтированных поверхностей. Они экранируют тепло, поглощают и сохраняют солнечную энергию, а затем отдают ее в окружающее пространство в виде инфракрасного (то есть теплового) излучения.

Также свою лепту вносят работа промышленных предприятий, обогрев помещений, двигатели автомобилей и другие источники тепла, связанные с деятельностью человека.

— Мы использовали исторические данные о температуре с метеостанции Балчуг в центре столицы и нескольких станций в окрестностях города. На их основе было сделано несколько моделей машинного обучения. Сравнив результаты с фактическими сведениями о погоде, мы определи модели искусственного интеллекта, которые дают меньшую погрешность, и использовали ее для дальнейшего изучения эффекта «острова тепла», — пояснил соавтор исследования, старший научный сотрудник Института океанологии Михаил Криницкий.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Сергей Лантюхов

Ученый уточнил, что предложенные статистические модели уже могут воспроизвести этот фактор с учетом суточных и сезонных циклов, а также с учетом синоптических условий. Например, известно, что при антициклоне эффект городских «островов тепла» усиливается, а при сильном ветре и дожде, наоборот, снижается.

Несмотря на то что искусственный интеллект был обучен на данных Москвы и Подмосковья, при необходимости предложенная модель может перестроиться на любой другой город или крупное промышленное предприятие, заверили специалисты. Причем для этого программе потребуется около двух часов без учета подготовки информации в нужном формате.

Предложенные модели, основанные на массивах статданных, не заменят традиционные гидродинамические, которые учитывают огромное количество текущих факторов. Однако они могут существенно уточнить прогнозы погоды внутри мегаполисов, — рассказал «Известиям» старший научный сотрудник Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН Александр Чернокульский.

Вместе с тем он отметил, что, несмотря на стремительное развитие систем машинного обучения, в прогнозе погоды значение человеческого интеллекта остается решающим. Это связано с тем, что специалисты ставят правильные задачи, а машинное обучение — это инструмент для решения этих задач.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Дмитрий Коротаев

— Применение алгоритмов искусственного интеллекта позволяет в некоторых случаях производить прогнозы погодных явлений без существенных затрат на эти работы и получать более-менее удовлетворительные результаты. В данном случае разработчикам удалось построить практичную модель для расчета эффекта «острова тепла» в центре Москвы, — объяснил академик РАН, заведующий лабораторией климатологии Института географии РАН Владимир Семенов.

Однако, по его мнению, в будущем разрешающая способность традиционных гидродинамических моделей возрастет. В том числе они смогут рассчитывать подобные явления без привлечения дополнительных инструментов.

Прямой эфир