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Deep Thunder

IBM, H,L

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1996年,IBM 开始探索“天气业务”这种超局部短期预测能力,并为客户定制天气建模系统。现在,新的分析软件以及各城市和能源公司的需求改变了这些服务的市场环境。

正如 IBM 研究院 Deep Thunder 计划首席科学家 Lloyd Treinish 解释,这种方法并不是人们在电视上看到的天气预报,而是关注天气在具体地点对业务运作造成的运作问题—传统气象学无法解决的挑战。

例如,公共天气数据并不是用于以合理的可信度预测在从此刻起的三小时后,10米高的跳台上的风速对于高风险的比赛是否能够接受。这种针对性的预测是 IBM 和美国国家气象局的前身——美国国家海洋和大气治理署 (NOAA) 在 1995年面临的挑战。

里约热内卢的风暴灾害里约热内卢的风暴灾害
2010年 4月 6日,里约热内卢的风暴和泥石流造成 200多人丧生,几千人无家可归。这次灾难要求该市开始规划成立中央紧急情况处理中心,将 Deep Thunder 的预测能力和其它能力融合到中心内。



里约热内卢灾难的后报里约热内卢灾难的后报
观看此次灾难后报显示了 3D 云图、地表和降水情况。箭头指出风俗和风向。




威尔玛飓风袭击威尔玛飓风袭击
2005年,大西洋盆地当时有记录依赖最强的飓风威尔玛飓风达到了 55-65英里的风眼。飓风掠过佛罗里达州大约 4.5个小时,造成 62人遇难,损失达到近 3000万美元。




追踪降雨与风速追踪降雨与风速
观看 Deep Thunder 追踪飓风掠过期间佛罗里达州海岸的降雨和风速。国家气象局预测显示迈阿密的强风带来了强降雨。然而,Deep Thunder 更准确地预测了降雨的分布,包括这次飓风主要是一次强风事件的事实。



01/04
在位于马里兰州的 NASA 戈达太空飞行中心供职 12年后的 1990年加入 IBM 研究院的 Treinish 回忆,合作计划要求做出几小时或一天时间范围的预测。这种对于在非常具体的时间、非常具体的地点的精确天气预测注重特定的应用,而对于预测、警告和监控用于一般用途的地区和全球天气的政府天气服务机构来说,这并不是其主要任务。

IBM 和 NOAA 科学家决定合作应对这一挑战,并研制了第一批并行处理超级计算机用于天气建模。该系统基于 IBM® RS/ 6000® SP,并安装在位于乔治亚州桃树市的国家气象局预测办公室中,运行着由 NOAA、科罗拉多州立大学和 IBM 在 1996年经过数月修改的软件,每天可产生多次预测的结果。

一年后的 1997年 5月,IBM 深蓝系统击败世界象棋冠军。一名记者受到这个名字的启发,在 11月份将IBM天气项目命名为 Deep Thunder。这个名字被沿用下来。 这个项目最初是在 IBM 研究院的数学科学部门(现在叫业务分析与数学科学部门)启动的,将关注的重心从硬件转向服务和软件。Treinish 说:“我们知道,业务推动力是最重要的因素。我们开始关注对天气敏感的专业业务问题,并寻找我们能够弥补的市场缺口。”

例如,通过将精确天气预测与业务分析洞察力相结合,航空公司和机场可以更好地管理因天气导致的延误问题。航班可以更有效地重新安排路线或者合并。

通过为风、温度和其它因素提供极为具体的信息,消防队员可以更有效地扑灭野火。 实际上,由于为极具体的地区服务是天气业务战略的核心,2001年,团队在自身所处的纽约市区建立了一个试验台。这个活动实验室是一个由数千个街区组成的 3D网格,其中每个街区的面积都有一立方公里。计算过程可以在网格的每个立方体上运行,以生成局部的精确预测。

团队还开始进行建模、预测和数据可视化方面的创新,以帮助企业更快并且以更大的信心制定智慧的后勤、规划和运作决策。

例如,为了帮助电力公司应对强风暴过后的影响,团队可以对电线或电线杆损坏的历史数据及原因进行挖掘并且建模。通过将这些数据与超局部预测相结合,IBM 可以帮助公司规划需要多少维修人员,以及何处需要。

Deep Thunder 小组也能够与其它基于分析能力的项目相结合,例如智慧的城市。通过与巴西的 IBM 研究中心和 IBM 印度研究院的同事合作,团队带领实施了里约热内卢项目,以更好地预测洪水,并预测严重风暴可能会在何处引发泥石流。同样,高度有针对性的天气建模只是整个项目的一部分。通过新的城市指挥中心,天气数据可以与其它城市信息系统整合,用于确定如何以最佳的方式应对这些状况,包括在何处以及何时部署紧急响应人员,充分利用庇护所,以及监控医院床位的使用情况。

由于世界杯将于 2014年在里约热内卢举办,Deep Thunder 首创的天气预测业务将面临辉煌的前景。

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