Nowa prognoza CAMS łączy dane z obserwacji i sztucznej inteligencji

Usługa monitorowania atmosfery programu Copernicus (CAMS) wprowadziła niedawno nowy, innowacyjny produkt do prognozowania jakości powietrza, który łączy sztuczną inteligencję i obserwacje, uzupełniając istniejące prognozy europejskie.

„Udoskonalone europejskie prognozy jakości powietrza w miejscach monitorowania” opierają się na podejściu opartym na sztucznej inteligencji, które wykorzystuje informacje zwrotne z sieci monitorowania jakości powietrza utworzonych przez kraje w całej Europie i zbierane przez Europejską Agencję Środowiska w czasie rzeczywistym (lub prawie rzeczywistym). ). Ten nowy produkt ma postać prognozowanych szeregów czasowych dla kilkuset miejsc monitorowania w Europie. Uzupełnia istniejące prognozy sieci CAMS i umożliwia dostarczanie dokładniejszych prognoz regulowanych substancji zanieczyszczających* nawet dla obszarów znajdujących się pod ścisłym wpływem źródeł lokalnych. Nowy produkt nosi nazwę „CAMS-MOS” w oparciu o podejście numeryczne (Statystyki Wyjściowe Modelu) zastosowane w jego rozwoju.

Do tej pory w ramach projektu CAMS udostępniono siatki prognoz jakości powietrza, korzystając z unikalnego na świecie podejścia wielomodelowego. „Starsze” prognozy CAMS opierają się na zestawie jedenastu modeli pierwszego rzędu obsługiwanych przez instytucje w całej Europie, które tworzą codzienne prognozy operacyjne sieci z wykorzystaniem zaawansowanych modeli transportu chemicznego (CTM). Jakość i trwałość wielomodelowego asortymentu CAMS jest zapewniana na bieżąco. Wszystkie dane są ogólnodostępne wraz z towarzyszącą im szczegółową diagnostyką weryfikacyjną. CAMS zapewnia godzinowe prognozy dotyczące szeregu substancji zanieczyszczających z maksymalnie czterodniowym wyprzedzeniem w dowolnym miejscu w Europie, na powierzchni i na wysokościach do 5000 metrów. Rozdzielczość przestrzenna produktu wynosi w przybliżeniu 10 km x 10 km, co oznacza, że ​​nie można przedstawić oddziaływań lokalnych: na przykład niewielkie cechy zanieczyszczenia powietrza wpływające na obszary tak małe jak 100 m x 100 m, takie jak wpływ określonej drogi lub branży , nie są przechwytywane.

Produkt CAMS-MOS proponuje nowy, uzupełniający rodzaj informacji dostępnych w lokalizacjach, w których rutynowo przeprowadzane są pomiary in situ. Ten nowy produkt CAMS opiera się na innowacyjnym algorytmie uczenia maszynowego przetwarzania końcowego, który łączy prognozy regionalnego zespołu CAMS z obserwacjami jakości powietrza i prognozami meteorologicznymi. Algorytm wykorzystuje metodologię uczenia maszynowego, która dostosowuje prognozy dla stacji monitorujących, biorąc pod uwagę porównanie siatkowych prognoz chemicznych z najnowszymi obserwacjami, a także biorąc pod uwagę specyficzne warunki meteorologiczne. W rezultacie możliwe jest zapewnienie dokładnych prognoz nawet w lokalizacjach, w których prognozy siatkowe CAMS nie są reprezentatywne przestrzennie lub charakteryzują się systematycznymi odchyleniami. Z drugiej strony prognozy można sporządzać jedynie dla poszczególnych lokalizacji, ponieważ obserwacje są wykonywane rutynowo i ograniczają się do poziomu powierzchni. Odtąd wyniki jakości tego nowego produktu CAMS będą rutynowo monitorowane i udostępniane użytkownikom, tak jak ma to obecnie miejsce w przypadku prognoz sieciowych.

Zastosowanie zaawansowanych metod postprocessingu statystycznego otwiera przed użytkownikami CAMS nowe możliwości.

Wysokiej jakości informacje są obecnie dostępne z miejsc monitorowania CAMS, które mogą znajdować się pod wpływem lokalnych źródeł zanieczyszczeń, z możliwością wychwytywania i przewidywania przekroczeń regulowanych progów. Połączenie siatkowych prognoz jakości powietrza CAMS i nowych, ulepszonych prognoz jakości powietrza CAMS w miejscach monitorowania zapewnia naszym użytkownikom lepsze zrozumienie kontekstu, czynników powodujących i zasięgu epizodów zanieczyszczenia powietrza w Europie.

Więcej informacji na temat metodologii opracowanej i wdrożonej przez INERIS i Météo-France, jako wykonawców systemu CAMS do opracowywania i wdrażania europejskich produktów zapewniających jakość powietrza, można znaleźć tutaj Dostępne w kolorze A Artykuł naukowy. Ulepszone prognozy dzienne są dostępne w miejscu obserwacji w formie cyfrowej w Atmospheric Data Store. Dane można pobrać jednorazowo za pomocą formularza lub automatycznie za pomocą prostego skryptu.