ny_quant: (Default)
ny_quant ([personal profile] ny_quant) wrote2012-11-04 05:09 pm

Ураганная наука

Задним числом интересно насколько (не)точно разные модели предсказали траекторию Сэнди. Из картинки ниже видно, что 25 октября из 4 моделей две сделали хороший прогноз на первые 4 дня, а потом оправили ураган в Европу. Две же другие (GFDL и ECMWF) дали очень точный прогноз на всю траекторию.



Для тех, кто не в теме, GFDL это государственная Geophysical Fluid Dynamics Laboratory в Принстоне; они тесно сотрудничают с университетом. ECMWF это европейская модель, лидер в области прогноза погоды средней срочности сколько я себя помню (т.е. очень давно). Видно, что вплоть до landfall GFDL была точнее, а потом, как видно из следущего графика, наоборот.



Источник и подробности здесь.

[identity profile] gorynych-zmei.livejournal.com 2012-11-04 10:35 pm (UTC)(link)
Логично, что?
Долгосрочный прогноз невозможен и в простых моделях, и в моделях получше, и в модели под названием "Земля как она есть". Просто в разных местах проявляется неустойчивость (системы или модели - неважно).

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 04:06 am (UTC)(link)
Тем не менее, ~дцать лет назад рассчитать траекторию урагана на 5 суток вперед с отклонением не более чем 100 миль было просто неслыханно. А теперь вот пожалуйста. Как не крути - прогресс налицо.

Прогресс налицо, не спорю -

[identity profile] gorynych-zmei.livejournal.com 2012-11-05 06:40 pm (UTC)(link)
и в вычислительных мощностях, и в моделях.

Чётче видно различие моделей.

Только вот: как исчисляется поле температур поверхности океана? ;)

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 06:59 pm (UTC)(link)
Я точно не знаю, но это легко найти, я думаю.

В метеорологических моделях оно скорее всего никак не вычисляется, т.к. мало меняется за период прогноза. Просто навязывается как граничное условие типа Дирихле на основании данных спутниковых наблюдений, и дело с концом.

Или можно припаять простенькую модель верхнего слоя, но я сомневаюсь, что это сильно поможет.

Честно говоря, не понял, что Вас смущает.

Точно спутниковых,

[identity profile] gorynych-zmei.livejournal.com 2012-11-05 07:20 pm (UTC)(link)
а не с буёв? ;)

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 07:40 pm (UTC)(link)
Вы меня троллите, что ли?

Есть такая штука, называется буй нейтральной плавучести, специально настраивается плавать в глубине. Но поверхностные температуры вот уже лет ~дцать меряются со спутников.

Нет, спрашиваю.

[identity profile] gorynych-zmei.livejournal.com 2012-11-05 08:10 pm (UTC)(link)
Приятель океанолог лет десять назад огорошил тем, что поверхностные температуры в Северной Атлантике аппроксимируются сплайнами по данным с буёв.

Торкнуло...

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 08:26 pm (UTC)(link)
Спутники эти в основном буржуйские. Я не уверен, что они прямо-таки в реальном времени делятся информацией с русскими. В принципе могу представить, что гирометцентр до сих пор буями пользуется.

Если же он американский/европейский океанолог, то просто ума не приложу зачем он Вам голову морочил.

Тут, к сожалению

[identity profile] gorynych-zmei.livejournal.com 2012-11-06 07:32 am (UTC)(link)
речь шла не столько о наших и буржуйских данных, сколько о моделях.

Моего друга Д. поразило, что поле температур аппроксимировалось сплайнами, - что особенно точно для Гольфстрима!

Впрочем, если теперь спутник даёт поле температур, то вопрос снимается.

[identity profile] kdv2005.livejournal.com 2012-11-05 12:09 am (UTC)(link)
Картинки интересные.
Я, честно говоря, не понимаю ничего в этом графике и никаких пояснений по ссылке не нашел.
Например, что означает надпись number of cases: и к чему семь чисел относятся, если моделей на графике всего четыре?
Кроме того, понимаешь ли ты, что именно измеряет ошибка? Отклонение от траектории? Учитывается ли при этом ошибка во времени, когда две модели, дающие одну и ту же траекторию, могут расходится в оценке времени события на сутки?

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 04:02 am (UTC)(link)
Да, я тоже обратил на эти 7 чисел внимание и тоже этого не понял. В целом картина такая, что они гоняют не один прогноз, а ансамбль. Дело в том, что (ясен пень) решается задача Коши, а каково именно начальное состояние вопрос в лучшем случае философский.

Поэтому в метеорологии существует отдельная поддисциплина, чуть ли не отдельная отрасль магии, об инициализации моделей. Я об этом очень поверхностно наслышан, так что даже врать не буду. Короче, я подозреваю, что number of cases относятся к количеству прогонов в ансамбле, но это совершенно не объясняет почему их 7, а не 4.

Ошибка, как я понимаю, измеряет именно отклонение траектории на данный момент времени. Запаздывание во времени, вполне уверен, засчитывается как ошибка, т.е. точно правильная траекторив с запаздыванием на сутки будет выглядеть как ошибка миль на 300-500.

[identity profile] kdv2005.livejournal.com 2012-11-05 12:34 pm (UTC)(link)
ага, спасибо, кое-что понятнее.
А nm, как я и сам догадался, -- это не нанометры, а морские мили!

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 02:08 pm (UTC)(link)
Я б тебе палец в рот не положил!

[identity profile] apredeus.livejournal.com 2012-11-05 03:16 am (UTC)(link)
круто.

на кластерах, где я раньше работал, время от времени всех запирали в очереди и отдавали весь кластер вот подобным ребятам.

которым надо было по-быстрому посчитать или ураган, или землетрясение.

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 04:02 am (UTC)(link)
У этих ребят свои кластеры, dedicated.

[identity profile] apredeus.livejournal.com 2012-11-05 04:26 am (UTC)(link)
согласный

но там как я понимаю должна быть проблема с распространением нагрузки

грубо говоря, в off-season им хватит своего, на несколько тысяч cpu, и тот небось нагружен как попало

а когда припекает хорошо бы 50-100k на недельку, вот тогда и отжимаютъ.

но я собсно не спорю - я не уверен, они ли это были, я просто знаю что какие-то погодники.

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 02:09 pm (UTC)(link)
Скорее всего - климатологи. Но для Вас это наверное один черт :)

[identity profile] misha-b.livejournal.com 2012-11-05 08:53 am (UTC)(link)
Все четыре модели на удивление точные. Я не знал, что модели так хорошо работают.

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 02:09 pm (UTC)(link)
Насколько я понимаю, так хорошо получается очень редко.

[identity profile] misha-b.livejournal.com 2012-11-05 02:26 pm (UTC)(link)
То есть это особенность конкретного урагана, что его было легко прогнозировать?

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 03:50 pm (UTC)(link)
Видимо.

[identity profile] nefedor.livejournal.com 2012-11-05 08:46 pm (UTC)(link)
Не скажите. Насколько я помню, у нас в конторе обсчитывали Катрину много точнее чем официальные погодники. Правда, я сам свечку не держал.

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-05 08:53 pm (UTC)(link)
Позвольте усомниться.

[identity profile] nefedor.livejournal.com 2012-11-05 09:27 pm (UTC)(link)
Конечно позволю - я сам в этой области не специалист. Но слышал от непосредственных участников этого дела, и недоверять им у меня оснований нет.

[identity profile] ny-quant.livejournal.com 2012-11-06 12:43 am (UTC)(link)
Если не секрет, откуда/зачем у Вас в конторе метеорологи такого уровня?

Я одно время работал с одним чуваком, который, по его словам, used the models to beat the models. Но сам он ничего не считал и посчитать не мог.