智慧型手機或能協助改善氣象預報的準確性

(圖:Shutterstock)

日前一項研究認為,智慧型手機已普及全世界,若能利用智慧型手機內建的氣壓感測數據,將能協助改善颱風強度、登陸地點等氣象預測的準確度。也許在不久的將來,智慧型手機所收集到的數據,將能幫助進行更準確的天氣預測。

現有氣象站不足

氣象學家在進行預報時,會以電腦模型對氣象站所收集的數據進行模擬,計算出未來數日甚至數週內的氣候發展。而現行常用的模擬系統已過時多年,且只能用於預測 100 公里範圍的氣象現象。大氣風險預測公司 Jupiter Intelligence 的氣象學家盧克·馬達斯博士(Luke Madaus)表示,欲改進氣象模擬系統的預測能力,需要收集更廣泛的天氣資料。

氣候數據群眾外包

但廣設氣象站所需的經費相當昂貴。因此,美國華盛頓大學(University of Washington)研究員馬斯(Clifford Mass)與麥克尼可拉斯(Conor McNicholas)將此想法轉移到分佈廣泛的智慧型手機上,最新的高階智慧型手機均搭載用於感測海拔高度的氣壓感測器(barometer sensor),他們認為利用手機收集大量的氣壓數據,能彌補現有氣象站數量的不足,並改善天氣預報的品質。而且智慧型手機測量的氣壓值比溫度和濕度更為可靠,因為即使在室內,氣壓值也不會有變化。

研究人員與 IBM 旗下的 The Weather Company 合作,開發出一款應用程式 uWx,這款應用能自使用者的手機收集大氣中的氣壓資料,並用於氣象模擬預測。為了確保隱私,所有收集到的使用者數據都是匿名的。

但為了避免使用者開車行經陡坡、搭乘電梯或處於高樓層造成數值波動,而影響預測結果,這款應用還結合 GPS 定位資料,並參考鄰近的氣象站資料,以人工智慧進行細微的數據修正。

未來發展

在 2016 年研究人員使用此系統對侵襲西雅圖(Seattle)的冷鋒及沿海氣旋(coastal cyclone)進行氣象預測,並與傳統模型預測結果進行比較。結果發現,智慧型手機預測的準確度僅略勝於傳統模型,但 Jupiter Intelligence 氣象學家喬許·黑克博士(Josh Hacker)表示,在氣象預測上這種些微的差距,將會是颶風登陸與否的關鍵差別。黑克博士並表示,智慧型手機較適合預測未來幾個小時內的短期氣候變化。

這項研究僅使用太平洋西北區域約 0.1% 智慧型手機的數據, 研究人員認為在普及率提升後,其預測的準確度將會有大幅的進展。相信在未來將對氣象預測有相當大的貢獻。

 

參考資料:

  1. Woo, M. (2018, October 16). Your Phone Can Help Predict the Weather. insidscience
  2. Mcnicholas, C., & Mass, C. F. (2018). Impacts of Assimilating Smartphone Pressure Observations on Forecast Skill during Two Case Studies in the Pacific Northwest. Weather and Forecasting, 33(5), 1375-1396. doi:10.1175/waf-d-18-0085.1
  3. Mcnicholas, C., & Mass, C. F. (2014). Surface Pressure Observations from Smartphones: A Potential Revolution for High-Resolution Weather Prediction? Bulletin of the American Meteorological Society doi:10.1175/BAMS-D-13-00188.1
Kyle
編輯,臺灣科技大學材料科學與工程系學生,平日喜歡閱讀、騎車,衝浪。

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