Метеорология и программирование

isamegrelo
2019-05-18 23:13:57
Сам отвечу на тот вопрос.
Производительность моей сборки (по данным Linpack) в среднем на уровне 40 гигафлопса, у NOAA же 5,78 петафлопса.
https://www.noaa.gov/stories/6-tools-our-meteorolo gists-use-to-forecast-weather

1 прогон GFS у меня будет длиться 144500 часов (16 лет и 181 день)

Sanek06
2019-05-19 09:29:40
Только Corvus оказался внимательным.... Я нигде не писал что я собираюсь строить глобальную прогнозтическую модель.
GAO
2019-05-19 10:34:05
CorvusCorax
осилить можно только небольшой домен размером порядка 150х150 км по широте и долготе.

А если ещё упростить задачу, для одного конкретного пункта такое возможно? Чтобы получать прогноз на сутки-двое.
isamegrelo
2019-05-19 11:05:36
Sanek06

Александр, это в корне ничего не меняет. Пора подключить логику.

Допустим, вы хотите создать модель исключительно только для Киевской области. Скорость зонального переноса максимальна в январе и в среднем составляет 32 км/ч над Киевом. Если горизонт прогноза расширить до 48 часов, то получится, что на погодные условия в столице Украины завтра может оказать влияние циклон, который был вчера на расстоянии ~1536 км (к примеру, из Германии)

Из этого каков основной вывод? Верно! Вам понадобится в идеале кругозор в радиусе до 1600 км! Вычисляем площадь круга с заданным радиусом: p*r^2=3.1415*1600^2=8042240. Округленно 8 млн. кв. км. А глобальная модель NOAA учитывает всю площадь: ~510 млн. кв. км.

То есть общий объём данных уменьшится примерно всего в 64 раза, соответственно у меня и время для обработки сократится с 16 лет 181 дня до 94 дней.

Прогноз на послезавтра придется ждать больше одного сезона.
kostian
2019-05-19 11:56:56
isamegrelo

Хороший у вас компьютер. У моего 4-ядерного старенького Dell только 20 Гигафлопс.
CorvusCorax
2019-05-19 14:24:01
для одного конкретного пункта такое возможно? Чтобы получать прогноз на сутки-двое.
GAO

Да, можно считать по маленькому домену типа 50х50 км. Но вряд ли кардинально улучшится прогноз большинства элементов по сравнению с классическими глобальными моделями. Основной выигрыш мезомодели дают (и то не всегда) в прогнозе гроз, града, шквалов, конвективных осадков.
CorvusCorax
2019-05-19 14:25:48
Из этого каков основной вывод? Верно! Вам понадобится в идеале кругозор в радиусе до 1600 км! Вычисляем площадь круга с заданным радиусом: p*r^2=3.1415*1600^2=8042240. Округленно 8 млн. кв. км. А глобальная модель NOAA учитывает всю площадь: ~510 млн. кв. км.
isamegrelo

Граничные и начальные условия мезомодель ВРФ берёт из прогнозов ГФС. Так что собственный объём расчётов для домена порядка 100..150 км (сторона квадрата) в общем небольшой. 1-2 часа счёта на домашнем ПК. Есть статьи на всяких Хабрах про то, как это делать.
Explorer
2019-05-19 17:23:28
isamegrelo
Производительность моей сборки (по данным Linpack) в среднем на уровне 40 гигафлопса, у NOAA же 5,78 петафлопса.


Можно разделить процесс вычислений среди нескольких компьютеров, то есть найти единомышленников, которые установят программу и пусть она раскидывает вычисления среди нескольких машин - так вроде проект SETI работает. Интересно, сколько среднестатистических компьютеров понадобиться, чтобы достичь вычислительной мощности как у NOAA?
kostian
2019-05-19 19:22:02
Explorer
Интересно, сколько среднестатистических компьютеров понадобиться, чтобы достичь вычислительной мощности как у NOAA?

Таких, как меня, примерно 300 тысяч нужно. Если взять их оптом по 100 баксов каждый, то цена вопроса - 30 миллионов долларов и можете гонять дома GFS. Правда дома они не поместятся, так что добавляется еще покупка или аренда какого-нибудь склада под это дело + выделение мощности от ближайшей подстанции. Короче, если есть лишние 50 миллионов долларов, можно заняться.
Sanek06
2019-05-19 19:58:47
CorvusCorax
Название статей не помните на Хабре?. Не могу найти их
CorvusCorax
2019-05-20 08:19:02
Название статей не помните на Хабре?. Не могу найти их
Sanek06

Яндекс. Найдётся всё :)

https://yandex.ru/search/?clid=2186620&text=wrf%20 site%3Ahabr.com&rdrnd=732965&lr=163&redircnt=15583 29470.1

https://habr.com/ru/post/117140/
isamegrelo
2019-05-20 13:41:09
Граничные и начальные условия мезомодель ВРФ берёт из прогнозов ГФС. Так что собственный объём расчётов для домена порядка 100..150 км (сторона квадрата) в общем небольшой. 1-2 часа счёта на домашнем ПК.
CorvusCorax

Производные данные не столь интересны, как от собственной независимой модели. К тому же не раз замечал, что эта WRF часто глючит с осадками похлеще UKMET'а.

Есть статьи на всяких Хабрах про то, как это делать.

Там далеко не детальное описание, вдобавок всё про старые версии.

Для новой пошаговая инструкция только на английском языке.
http://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/user_guide _V3.9/ARWUsersGuideV3.9.pdf
isamegrelo
2019-05-20 13:55:45
Можно разделить процесс вычислений среди нескольких компьютеров, то есть найти единомышленников, которые установят программу и пусть она раскидывает вычисления среди нескольких машин - так вроде проект SETI работает.
Explorer

Верно, речь про распределенные вычисления, для Python-проектов можно их организовать с помощью библиотеки RPyC.

Интересно, сколько среднестатистических компьютеров понадобиться, чтобы достичь вычислительной мощности как у NOAA?

При мощности 100 GFlops чтобы достичь уровня NOAA понадобится их около 58 тыс.
Есть альтернатива: подключиться к облачным вычислениям от Amazon. Цена по требованию за 1 час чуть более 31 тыс. долларов для мощности в 1 петафлопс, если зарезервировать на 1 год, то будет большая скидка, одноразово заплатить 160 тыс. (тариф 18,3 USD/час)
https://aws.amazon.com/ru/ec2/instance-types/p3/
CorvusCorax
2020-03-21 15:00:54
Visualization in Meteorology – A Survey of
Techniques and Tools for Data Analysis Tasks
Marc Rautenhaus, Michael Bottinger, Stephan Siemen, Robert Hoffman, ¨
Robert M. Kirby, Mahsa Mirzargar, Niklas Rober, and R ¨ udiger Westermann


http://www.sci.utah.edu/publications/Rau2017a/286c 33cb985b759cef6df8cd5568f430a49d.pdf

Фундаментальная статья (использовано 376 источников) об эволюции софта для визуализации метеоданных (2017 г.).
Date84
2020-03-21 15:21:43
CorvusCorax
Фундаментальная статья (использовано 376 источников)

Т.е. 376 источников по программам для того что-бы просто визуализировать метеоданные, а не что-то там посчитать?
MeteoR
2020-03-22 21:37:30
CorvusCorax

Фундаментальная статья

Спасибо! Хорошо проработанная статья!
Из перечисленных свободных средств немного использовал McIDAS в исследованиях. Удобно в наложении спутниковых и модельных данных. Вообще, функционал там обширный, включая обработку данных. Правда, по удобству использования, есть много моментов.
Есть еще разработка Финского метеорологического института, система SmartMet: https://en.ilmatieteenlaitos.fi/documents/30106/48 6066512/SmartMet_Leaflet.pdf/7c6cfb50-1278-4caf-88 40-19b79ca194ab
ПО с открытым кодом: https://en.ilmatieteenlaitos.fi/open-source-code
MeteoR
2020-03-22 21:44:30
Из свободных вспомнил еще китайскую MeteoInfo:

https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10. 1002/met.1345

Для визуализации grib, netcdf - вполне удобна, но многие источники данных заточены под Китай
CorvusCorax
2021-01-07 18:32:48
Финский метеорологический институт публикует программное обеспечение с открытым исходным кодом

https://en.ilmatieteenlaitos.fi/open-source-code
CorvusCorax
2021-01-21 11:42:21
Модель бесшовного прогноза погоды ПЛАВ (история, текущее состояние, перспективы)

Презентация 2017 года
http://www.scert.ru/conferences/cites/2017/present ation/Presentation/School/30.08.17/9-Tolstykh2.pdf
CorvusCorax
2021-01-21 11:45:49
Развитие глобальной полулагранжевой модели
атмосферы ПЛАВ в 2009–2019 гг.

http://method.meteorf.ru/publ/tr/tr374/05.pdf
CorvusCorax
2021-01-22 11:03:45
Исходники разного софта, используемого в НОАА для обработки метеоданных (модельных и не только)

https://www.nco.ncep.noaa.gov/pmb/codes/nwprod/
CorvusCorax
2021-07-19 15:31:39
Встречаем Meteum 2.0 — первую технологию метеопрогноза, алгоритмы которой обучаются на сообщениях пользователей

https://habr.com/ru/company/yandex/blog/565238/
CorvusCorax
2021-07-19 15:35:30
И до кучи статья 2018 года:

Как Яндекс создал глобальный прогноз осадков с использованием радаров и спутников

https://habr.com/ru/company/yandex/blog/425517/
Ruxs
2021-07-19 15:37:31
CorvusCorax

Как Вы оцениваете в данный момент качество наукастинга Яндекса?
CorvusCorax
2021-07-19 19:23:48
Ruxs

Стало получше, по крайней мере по нашему региону.
met2
2021-09-30 13:59:47
Это вам не Яндекс.Метиум — говнетиум :).

Товарищ подкинул ссылку на работу DeepMind, которая обучила нейросеть предсказывать время и место дождей. Прогноз 90 минут.

Шо интересно, что DeepMind обучила свой ИИ работе с данными метерадара. Читайте https://habr.com/ru/news/t/580832/

Обученная модель для Великобритании доступна на гитхабе https://github.com/deepmind/deepmind-research/tree /master/nowcasting
Spasatel
2023-03-31 18:58:58
Комплексный прогноз ГМЦ использует нейросетевые методы
https://meteoinfo.ru/images/misc/sovet/bykov/bykov _avtoreferat_2_sign.pdf
CorvusCorax
2023-04-01 14:35:09
Spasatel

Спасибо. Тов. Быков ранее участвовал в Метеоклубе.

Автор ряда статей, в частности об анализе и прогнозе конвективных осадков и явлений.
CorvusCorax
2023-04-21 14:25:55
Учёные из ВШЭ и специалисты Школы анализа данных Яндекса разрабатывают нейросеть, предсказывающую климатическую аномалию

Алгоритм уже может предсказывать Эль-Ниньо (повышение температуры воды в Тихом океане) на 1,5 года вперед. Перепады температур способны вызывать лесные пожары, наводнения, засуху, неурожай и малярию в отдельных регионах мира. Если алгоритму удастся предсказывать аномалию раньше, это может решить множество экологических и социальных проблем, сообщили в пресс-службе платформы Yandex Cloud.


https://www.rbc.ru/life/news/644002209a7947494e28d f65
CorvusCorax
2026-01-18 06:52:54
Calculations (metpy.calc)
Provide tools for unit-aware, meteorological calculations.

https://unidata.github.io/MetPy/latest/api/generat ed/metpy.calc.html

Go to full version Meteoclub.ru