1 of 23

​

​

Сезонное и долгосрочное прогнозирование засух с применением методов ИИ��

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН��Дмитрий Чечин�Мирсеид Акперов�Александр Тимажев

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

2 of 23

АКТУАЛЬНОСТЬ И ПРОБЛЕМАТИКА

Проблема:

Оправдываемость сезонного прогноза составляет 60-65%, а его пространственное разрешение – очень грубое

В основе мер по минимизации ущерба – прогноз засух

УЩЕРБ ОТ ЗАСУХ

  • 41.6 млрд руб в 2010 г
  • 36.5 млрд руб в 2012 г

​

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

3 of 23

Проблема:

Оправдываемость сезонного прогноза составляет 60-65%, а его пространственное разрешение – очень грубое

В основе мер по минимизации ущерба – прогноз засух

УЩЕРБ ОТ ЗАСУХ

  • 41.6 млрд руб в 2010 г
  • 36.5 млрд руб в 2012 г

​

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

Источник: Гидрометцентр РФ

АКТУАЛЬНОСТЬ И ПРОБЛЕМАТИКА

4 of 23

ЕСТЬ ЛИ УДОБНЫЙ СЕРВИС С ПРОГНОЗОМ ЗАСУХ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ?

Фермер,

Агрохолдинг

Трейдер, Экспортер

Администрация, Министерство

Страховщик

5 of 23

НАШЕ РЕШЕНИЕ

Применение методов ИИ позволит:

​

  • увеличить оправдываемость прогноза: > 70%
  • увеличить пространственное разрешение: до 30 км
  • уменьшить ресурсоемкость: на порядок

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

НАШЕ РЕШЕНИЕ

6 of 23

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

Применение методов ИИ позволит:

​

  • увеличить оправдываемость прогноза: > 70%
  • увеличить пространственное разрешение: до 30 км
  • уменьшить ресурсоемкость: на порядок

НАШЕ РЕШЕНИЕ

7 of 23

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

СОЗДАНЫ ДАТАСЕТЫ

  • Повторяемость засух
  • Предикторы: аномалии температуры поверхности океана, индексов циркуляции атмосферы др.
  • Базы данных для сельскохозяйственных регионов РФ

​

1. Сезонный масштаб

Реанализ ERA5

РЕЗУЛЬТАТЫ

8 of 23

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

СОЗДАНЫ ДАТАСЕТЫ

  • Повторяемость засух
  • Предикторы: аномалии температуры поверхности океана, индексов циркуляции атмосферы др.
  • Базы данных для сельскохозяйственных регионов РФ

​

  • повторяемость засух в современном климате и 21-м веке для различных сценариев

​

1. Сезонный масштаб

Реанализ ERA5

2. Климатический масштаб

Климатическая модель ИВМРАН

РЕЗУЛЬТАТЫ

9 of 23

Влияние предикторов на качество прогноза засухи на месяц на Европейской территории России:

СЕЗОННЫЙ МАСШТАБ

0.5

0.6

0.7

оправдываемость прогноза

количество предикторов

РЕЗУЛЬТАТЫ

10 of 23

Влияние предикторов на качество прогноза засухи на месяц на Европейской территории России:

0.5

0.6

0.7

оправдываемость прогноза

количество предикторов

SST NA

СЕЗОННЫЙ МАСШТАБ

РЕЗУЛЬТАТЫ

11 of 23

Влияние предикторов на качество прогноза засухи на месяц на Европейской территории России:

0.5

0.6

0.7

оправдываемость прогноза

количество предикторов

SST NA

SST NA+NINO

СЕЗОННЫЙ МАСШТАБ

РЕЗУЛЬТАТЫ

12 of 23

Влияние предикторов на качество прогноза засухи на месяц на Европейской территории России:

0.5

0.6

0.7

оправдываемость прогноза

количество предикторов

SST NA

SST NA+NINO

10 предикторов

СЕЗОННЫЙ МАСШТАБ

РЕЗУЛЬТАТЫ

13 of 23

  • Увеличение пространственного разрешения с 150 до 30 км
  • Разработан прототип веб-интерфейса: http://62.113.112.135

Влияние предикторов на качество прогноза засухи на месяц на Европейской территории России:

0.5

0.6

0.7

СЕЗОННЫЙ МАСШТАБ

РЕЗУЛЬТАТЫ

14 of 23

РЕЗУЛЬТАТЫ

ПРОТОТИП ВЕБ-ИНТЕРФЕЙСА

http://62.113.112.135

15 of 23

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

мм/мес

На сколько поменяются осадки в июне в 21-м веке?

до ИИ

КЛИМАТИЧЕСКИЙ МАСШТАБ

РЕЗУЛЬТАТЫ

16 of 23

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

  • Увеличение пространственной корреляции модельных расчетов с данными наблюдений с 0,6 до 0,9

​

  • Увеличение пространственного разрешения с 150 до 30 км

мм/мес

На сколько поменяются осадки в июне в 21-м веке?

до ИИ

после ИИ

мм/мес

КЛИМАТИЧЕСКИЙ МАСШТАБ

РЕЗУЛЬТАТЫ

17 of 23

"Смотреть надо ширше, вникать глубже"

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

  • Применение методов ИИ к пространственно-распределенным метеорологическим полям

​

  • Задействование гибридного подхода на сезонном масштабе

​

  • Расширение набора прогнозируемых параметров: длина вегетационного периода, заморозки, пожароопасность и др.

Необходимые ресурсы

​

  • Расширение команды
  • Оплата трудозатрат (гранты, спонсорство, первые контракты)
  • Экспертное мнение Александра Валерьевича

ПЛАН НАУЧНОГО РАЗВИТИЯ

18 of 23

​

  • Огромный рынок практически не освоен

​

  • B2B и B2C подходы

​

  • Собственный веб-сайт как платформа продвижения

​

  • Возможно размещение сервиса в экосистеме Россельсхозбанка на платформе «Свое фермерство»

​

Возможность сократить ущерб от засух на 20%, и увеличить эффективность посевной – на 10%

КОММЕРЦИАЛИЗАЦИЯ

Начальные инвестиции: 500 тыс. руб. на разработку веб-сайта

Первые клиенты – весна 2024

19 of 23

ЕСТЬ ЛИ УДОБНЫЙ СЕРВИС С ПРОГНОЗОМ ЗАСУХ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ?

Фермер,

Агрохолдинг

Трейдер, Экспортер

Администрация, Министерство

Страховщик

20 of 23

СТРАТЕГИЯ

  • разработка и продвижение веб-сайта
  • блог
  • научно-популярные статьи и лекции
  • работа с пресс-службой РАН и СМИ
  • участие в отраслевых выставках и конференциях

​

МЕДИАКОММУНИКАЦИЯ

21 of 23

УЖЕ СДЕЛАНО

  • Разработана дизайн-стратегия разработки веб-сайта
  • Проведен вебинар на платформе «Свое Фермерство» Россельхозбанка
  • Доклад на конференции Европейского метеорологического общества

https://svoefermerstvo.ru/svoemedia/live/prognoziruj-s-umom-zasuha-v-masshtabe-sezona-i-klimata

МЕДИАКОММУНИКАЦИЯ

22 of 23

Почему Blue Sky?

На настоящий момент не существует оценок эффективности применения методов ИИ для прогнозирования засух в РФ

BLUE SKY

23 of 23

Сезонное и долгосрочное прогнозирование засух с применением методов ИИ

​

Дмитрий Чечин

Александр Тимажев

Мирсеид Акперов

​

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН