Prognoser er mere præcis end nogensinde, men mobile apps kan stadig uenige vildt. Hvad er årsagerne til de forskel – og hvilken en er bedst?
Lør 30 Jun 2018 15.00 BST
Sidst opdateret Lør 30 Jun 2018 16.14 BST
Unøjagtige apps kan påvirke overskud i turistindustrien.
Foto: Alamy Stock Foto
Det var en fortælling om to storme. Den første bestod af regn og torden prognose for Bournemouth af BBC vejr app på lørdag spring bank holiday. Den anden kom, da det første ikke blev til noget, og en turisme, som er manager i byen klagede over, at de besøgende, der blev væk kunne have kommet efter alle og nød solskinnet og den blå himmel.
Denne mulighed for at rage på upræcise prognoser, bash BBC og fremhæve klager af små virksomheder ikke gå til spilde. For Solen, det var en “blunderstorm”. Den Mail, der gav stemme til rasende social media brugere, hvis weekend var blevet ødelagt af “lort forecasting” og “total inkompetence”. Tilskueren selv formået at bruge række for at tage potten skud på klimaændringer forudsigelser.
Så, bare med en anden ikke-storm i et medie tekop? Måske, men historien fremhæver vigtige spørgsmål om, hvordan teknologi ændrer både vejrudsigter og vores forhold til det. Er vores evne til at forudsige temperatur, nedbør og vind hastighed forbedring? Hvis ja, hvordan kommer prognoser kan variere så meget, afhængigt af hvilken smartphone apps, vi bruger? Hvor længe har menneskelige meteorologer fik før supercomputere og kunstig intelligens til at gøre dem overflødige? Og hvornår kan vi forvente 100% præcise prognoser?
Nasa ‘ s GÅR-16 vejr satellit-scanninger hurtigere og i større opløsning end tidligere enheder. Foto: www.goes-r.gov
Grundlaget for det moderne vejrudsigter indebærer indsamling af enorme mængder af data om tilstanden af atmosfæren og Jordens overflade, såsom temperatur, luftfugtighed og vindforhold. Huller i de data, der er besat af at ekstrapolere fra de tilgængelige observationer og tidligere prognoser. Prognose-modeller, der består af et sæt ligninger, der regulerer de fysiske og kemiske processer, som bruger dette som udgangspunkt for at beregne fremtidige forhold.
Virkningen af vejrudsigter på menneskelige aktiviteter, er svært at overvurdere. En undersøgelse fra 2011 af økonomen Jeffrey Lazo fandt, at USA ‘ s BNP alene kunne variere med så meget som $485bn (£366bn), afhængigt af vejret. Ikke underligt at der er investeret enorme summer i at forbedre intelligent kapaciteter.
Meteorologer er i stand til at forudsige atmosfæriske tryk tre til 10 dage forud har forbedret på en rate på én dag per årti siden 1981
Antallet af vejr observationer er steget dramatisk, sammen med deres kvalitet. Met Office, for eksempel, er at integrere vind-hastighed data, der er indsamlet fra transpondere, der bæres af store fly til navigation i sine modeller. Nasa ‘ s GÅR-16 satellit, erklærede i drift i December, scanninger Jorden meget hurtigere og i større opløsning end tidligere satellitter. I februar, STORBRITANNIEN gennemført en £10m opgradering af sin regn radar netværk, gør det muligt at levere fem gange mere data end før.
Alle disse data er indarbejdet i “petaflop” supercomputere i stand til at gøre en tusind billioner beregninger per sekund. Disse er nødvendige på grund af kompleksiteten af prognose-modeller, der omtrentlige atmosfæriske processer. Disse modeller er blevet stadig mere kompliceret, da videnskaben har avanceret. Det ekstra nummer-knasende ildkraft gør også, at “ensemble prognoser”, hvorved prognose-modeller, der er kørt flere gange med lidt forskellige udgangspunkter data til at undersøge, sandsynligheder for forskellige udfald.
Denne kombination af flere data, større computere og bedre algoritmer, der har leveret imponerende resultater. En undersøgelse offentliggjort i Nature i 2015 fundet evne meteorologer at forudsige, atmosfærisk tryk tre til 10 dage forud havde været bedre med en hastighed på omkring en dag om ti år siden 1981. Met Office siger sin fire-dages lufttryk prognoser er nu næsten så nøjagtig som sin ét-dages prognoser var tre årtier siden.
Den digitale revolution har ændret, hvordan vi får og bruge vejrudsigter. Smartphone apps, tilbyder stærkt lokaliserede forudsigelser og bredere tidsrammer – fra, hvad der vil ske i den næste time at en fjorten dages tid. Der er 8.000 apps med ordet “vejr” i deres titel til Android-telefoner og 2.400 for iPhone-brugere. Med så mange valg, hvordan kan ikke-eksperter at arbejde ud som er mest pålidelig?
Måling af prognoser nøjagtighed er langt fra simpelt. Hvad er vigtigst–, temperatur, nedbør eller vind? Er samlede gennemsnit for fejl mest nyttige, eller hvor ofte en forudsigelse møder virkeligheden? “Der er mange, mange måder at måle prognoser nøjagtighed,” siger Eric Floehr, grundlægger af ForecastWatch, der er en amerikansk virksomhed, der analyserer udførelsen af vejr-udbydere. “Forskellige prognosemagere udføre bedre på forskellige foranstaltninger, der er længere eller kortere frister, eller i bestemte geografiske regioner.”
En ForecastWatch rapport, der blev offentliggjort sidste år i forhold nøjagtigheden af seks førende global prognose udbydere – AccuWeather, the Weather Channel, Weather Underground, Foreca, Intellicast og Mørke Himmel. Undersøgelsen omfattede et – til fem-dages prognoser for 1,145 steder, herunder 29 i det forenede KONGERIGE, i løbet af 2016.
AccuWeather ‘ s forudsigelser var bedst for temperatur gennemsnit og højder, er sandsynligheden for nedbør og vindhastighed. The Weather Channel og Weather Underground kom top til lav temperatur forudsigelser. Mørk Himmel, kom sidste i alle disse kategorier.
I det forenede KONGERIGE, BBC app ‘en har de fleste brugere, efterfulgt af Met Office’ s. I februar, BBC skiftede fra at bruge Met Office til at generere sin app prognoser til MeteoGroup, en prognoser selskab, der ejes af AMERIKANSKE private equity-gruppe, af grunde, der står for service, kvalitet og værdi for pengene.
Floehr givet en Observatør med separate data på 12 prognoserne dækker 29 UK steder i løbet af 2017. I et sammensat mål for nøjagtighed, the Weather Channel og Weather Underground kom top, AccuWeather femte, MeteoGroup (BBC ‘ s nye udbyder) sjette og BBC niende (baseret på Met Office prognoser). På den korrekte forudsigelse af nedbør, MeteoGroup kom fjerde overordnede og BBC 10 af 12.
De fleste almindelige vejr app-brugere vil være bekendt med det dilemma, der forsøger at beslutte at tro, når forudsigelser er uenige. I betragtning af den forbedrede nøjagtigheden af prognoser i de seneste år, hvorfor er der stadig sådan, at der er stor variation mellem de forskellige udbydere?
Nogle prognoserne kan få adgang til flere observationer end andre. Og de bruger forskellige algoritmer, der er baseret på forskellige prognose-modeller med forskellige niveauer af detaljer. Nogle apps simpelthen kværne computer modellernes forudsigelser, anvender andre meteorologer til at overvåge og korrigere disse, især i usædvanlige eller ekstreme vejrforhold.
Som vejrudsigten bør du mener?
Læs mere
“Vi har unikke relationer med regeringer og virksomheder, der giver os mulighed for at få de mest relevante, real-time data, og bruge over 125 globale, regionale, nationale og lokale prognose-modeller, siger Jonathan Porter, en underdirektør ved AccuWeather. “Vi er hele tiden at integrere nye datasæt og forbedre vores algoritmer. Vores menneskelige meteorologer give et ekstra lag af ekspertise, når det er nødvendigt.”
Selv hvis de rå data, der kommer ud af algoritmer, der bruges af forskellige prognosemagere var identiske, kan der stadig være forskelle ved den tid, deres nået vores skærme. “En stor forskel mellem apps, hvilke oplysninger de vælger at vise,” siger Derrick Ryall, leder af public vejr-tjenesten ved Met Office. “Nogle vælger at forenkle tingene, mens andre sætte i en masse detaljer. En masse kan komme ned til opfattelsen af nøjagtighed.”
Statistiker Nate Silver, der viste, at prognoserne’ regn forudsigelser tendens til at være pessimistisk. Foto: Graeme Robertson til the Guardian
En anden kilde til forskellen mellem apps er, at i modsætning til, hvad nogle måske ville forvente, at nøjagtigheden er ikke den eneste overvejelse. I sin 2012 book Signal og Støj, AMERIKANSKE statistiker Nate Silver, der er fremhævet, hvordan plotte forecasters’ regn forudsigelser i forhold til faktiske vejrforhold, viste, at nogle konsekvent begået en fejl på den pessimistiske side, især ved lavere og højere sandsynlighed for regn. “Som forbruger, og som du kommer til at være en masse mere utilfreds med en forecaster, hvis du får regnet på og glemme din paraply, end hvis du don’ t nødt til at bruge paraply, du tog,” siger Floehr. “På grund af dette, nogle prognosemagere har en tendens til over-prognose nedbør.”
Nogle førende forecasters er nu på vej væk fra denne tilgang. Peter Neilley, en senior vice president i Vejret Selskab siger, at det holdt op med at have en “våd bias” omkring tre år siden. “Snarere end at forsøge at gøre retsafgørelser allestedsnærværende om, hvad der er vigtigt for mennesker, vi betaler mere opmærksom på sandsynligheden for nedbør, så folk kan lave deres egne afgørelser,” siger han.
BBC app har oplevet udbredte beskyldninger af pessimisme. Det omfatter nu timeløn procentvise chancer for regn, som har skabt forvirring. “Hvis du forsøger at sammenligne vejret symbol med bare sandsynligheden for regn, vil du ikke altid kan se en direkte sammenhæng, fordi der er andre elementer, der har indflydelse på dette symbol,” sagde Nikki Berry, en senior meteorolog ved MeteoGroup.
BBC app ‘ en nogle gange vises der en daglig regn ikon, selv når det forudsiger en mindre end 50% chance for regn i løbet af bare en time af dagen. “Vi bruger de mest betydningsfulde eller slagkraftige vejr på denne dag, så folk ikke fanget,” siger Berry. Hun tilføjer, at de træffer vigtige beslutninger baseret på prognoser bør se ud over vejret-ikoner for yderligere detaljer på BBC ‘ s website vejr side.
Japan gennembrud kunne forbedre vejrudsigter og redde liv
Læs mere
Som i mange andre områder, avancerede computere er i stigende grad muscling i roller, der tidligere er gjort af meteorologer. Som hurtigere processorer overtage det hårde arbejde, meteorologerne går i retning af mere komplekse aspekter af deres erhverv. “Der er meget lidt menneskelig kontakt til de prognoser, folk får på deres smartphones,” siger Floehr. “Meteorologer er i stigende grad fokuseret på at kommunikere prognoser, og at hjælpe mennesker med at omsætte dem til praktisk intelligens. På et tidspunkt i de næste 10-20 år vil der ikke længere være meteorologer i prognosen løkke.”
Dog, dem, for hvem glæden af klager over vejret, er kun overgået af en god moan om prognoserne – uanset om det er i medierne eller ej – kan være forvisset om. Videnskaben fortæller os, at der er ikke sådan noget som en perfekt vejrudsigt.
“At vide alt om vejret, ville du nødt til at modellere hvert enkelt partikel i atmosfæren, og alle interaktioner mellem dem,” siger Neilley. “Der er ikke engang teoretisk muligt, fordi computeren gør modellering ville generere varme og bliver en del af systemet, og derefter har brug for modellering. At sætte et termometer i luften ændringer betingelser for en lille smule. Så nej, vejrudsigter vil aldrig blive perfekt.”
Lynnedslag i Tucson, Arizona: “virkningen af vejrudsigter på menneskelige aktiviteter, er svært at overvurdere.’ Foto: Alamy
Og den seneste prognose er…
Smartphone data snart vil være en forbedring forudsigelse nøjagtighed
Satellitter har været centrale i at køre bedre forudsigelser ene dag og mere forude, men er mindre nyttige i løbet af kortere tidsskalaer. Barometre, der giver luft trykmålinger, der kan hjælpe signal forestående ændringer.
Digital barometre, der har været med i nogle af smartphones i 2011 for at hjælpe location tracking, og omkring 1 mia smartphones kan nu måle lufttryk. Professor Cliff Mass ved University of Washington har vist, smartphone data kan hjælpe med at forbedre nøjagtigheden af kortsigtede lufttryk og regn prognoser. Det kunne også bidrage til at forudsige vinden ændringer.
“Mobiltelefon data, der kunne hjælpe os til bedre at forudsige ting som tordenvejr indledningen, og har en stor indvirkning på steder, hvor vi har mindre data, end vi gerne vil have,” siger en Masse, der også bruger machine learning til at forbedre kvaliteten af smartphone lufttrykket data.
Han arbejder med det Vejr, som indsamler 250 m trykmålinger via sin Weather Channel app.
Peter Neilley af Vejret Selskabet sagde, at disse data bør indarbejdes i sine prognoser i løbet af 2019. Andre prognosemagere, herunder Mørke Himmel, har også eksperimenteret med at bruge smartphone lufttrykket data.