改善氣象災害預警準確度 物聯網比超級計算機更重要

改善氣象災害預警準確度 物聯網比超級計算機更重要

日本在2018年7月上旬碰上1982年以來最強梅雨災害,引發各界關注,日經XTech網站報導,客觀來說,這次日本豪雨災害氣象廳提供的預報比過去更精準,但破紀錄降雨加上防災機構反應不及,才造成悲劇。

日本國土交通省指出,物聯網(IoT)、人工智能(AI)、超級計算機技術的快速發展,可望進一步提高氣象災害預警救災的效果。國土交通省將新科技改良氣象災害救災的時間點訂在2030年,但實際上2020年就有可能達成,重點在正確的科技投資與應用。

說到科技改善氣象災害防救,一般印象就是超級計算機,但IoT實際上才是真正亟需的技術。

超級計算機可以提供5~15天之前的颱風預報、1周~1個月之前的梅雨預警,甚至是1~3個月之前的寒害預告,乍看之下很強大;但超級計算機的數值模式運算瓶頸,對世界氣象組織(WMO)規定的氣象測站密度-陸上每100公里1站,海上每1,000公里1站而言數據密度太低,導致預報誤差巨大。

雖然1960年代便有人考慮以人造衛星補足數據,但實際上是每10年就有1個衛星投入失敗,投入迄今罕有進展,原因在降雨降雪重點是最底層大氣,衛星除最頂層大氣數據外都會受到嚴重干擾,數據誤差巨大,因此成效有限。

或許未來能找出克服的方法,但眼前的氣象災害不能放置,因此氣象界將防災重點擺在實時預報,或者說是0.5~12小時之前的預報,並將數據更新時間間隔,從6~12小時加快到10~60分鐘。

快速的高密度實時氣象水文數據傳遞,就是IoT的應用範疇,除正式氣象觀測站以外,還有各種水文與土石流警戒傳感器,以及位於各地的各種IoT傳感器數據;相較於低密度的氣象測站,IoT可以提供的數據密度足以大幅改進氣象預測能力。

在利用高密度氣象水文數據完成運算後,實時數據分析與分析則可由AI輔助;最後,實時將警報與疏散數據傳送到防災單位與個人手上的,也是IoT與無線通信技術。

因IoT帶來的傳感器需求,現在已經讓多數氣象水文傳感器的單價,降到20世紀末時的1%以下,這不僅能改善眼前的實時預報,同時也有望讓過去無法想象的高密度測站部署,成為輕而易舉之事,進一步改善超級計算機的運算效果。

比起購置高昂的超級計算機,或許先進行氣象水文的IoT體系投資,會更有效率。


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