© 2021 DA Портал для партнеров
Сезонные прогнозы погоды: высокий риск стоит вознаграждения?
В?
Часто при обсуждении потребностей в метеорологическом обслуживании с потенциальным клиентом меня спрашивают о возможности предоставления прогнозов погоды на большие расстояния. Под «долгосрочной» я имею в виду прогнозы погоды на период от семи до десяти дней - от трехмесячных сезонных прогнозов до целого года в будущем. Как любил говорить мой учитель физики в старших классах, «для большинства случайных наблюдателей очевидно, что если бы можно было предоставить действительно точные прогнозы погоды для таких длительных периодов времени, это было бы огромной ценностью, и поставщик был бы настолько богат, что мог бы просто делать что-то еще со всеми своими деньгами и вновь обретенным свободным временем. По крайней мере, это мой типичный ответ! В этом месяце я хотел бы остановиться на трех вопросах о долгосрочных прогнозах:
«В настоящее время прогнозы ежедневных или конкретных погодных условий не демонстрируют полезных навыков после восьми дней, что означает, что их точность низкая. Однако вероятностные прогнозы, сделанные для выделения значимых тенденций (например, теплее, чем обычно, мокрее, чем обычно), могут быть умелыми по сравнению с базовым прогнозом ».
Это подтверждает то, что большинство из нас знает на опыте, особенно если вы живете в месте, где погода постоянно меняется. Прогнозы конкретных условий (т.е. фактических температур, количества осадков и т. Д.) Невозможно сделать с полезной точностью за неделю или две.
Тем не менее, заявление AMS касается типа долгосрочного прогноза и того, как умение Центра прогнозирования климата (CPC) NOAA в создании этих прогнозов постоянно улучшается:
«Наконец, ежемесячные и сезонные прогнозы, как правило, выпускаются для метеорологических явлений, которые охватывают районы от размеров континента до планеты в целом. Навыки в ежемесячных и сезонных прогнозах чрезвычайно изменчивы от периода к периоду, но навыки одно- и трехмесячных прогнозов температуры и осадков в Центре климатического прогнозирования NOAA увеличились более чем на 25% в период с 2006 по 2013 год. Сроки могут быть в значительной степени связаны с улучшением понимания и способности прогнозировать основные виды крупномасштабной изменчивости климата… »
Ключевым моментом этих цитат является то, что специфичность уменьшается с увеличением продолжительности прогноза. Ежемесячные и сезонные прогнозы носят крупномасштабный характер и не содержат конкретных цифр для различных параметров погоды. Другими словами, наука в настоящее время не может предоставить точные долгосрочные прогнозы фактических погодных условий для данного дня, определенного для вашего местоположения. Но он поддерживает возможность предоставлять региональные оценки того, будут ли средние месячные или сезонные условия выше или ниже долгосрочных средних (обычно основанных на 30-летней климатологии). В метеорологии мы называем эти «прогнозы аномалий». Эти типы прогнозов широко используются в энергетической отрасли, поскольку они помогают им планировать сезонный спрос на энергию на региональном уровне и могут влиять на стоимость фьючерсов на энергию на торговом рынке.
Точность прогнозов
Хотя точность улучшается, насколько точны эти прогнозы? КТК является мировым лидером в области государственных метеорологических служб и представляет современную науку в области сезонного прогнозирования. Он предоставляет онлайн-доступ к своей статистической оценке точности прогнозов , а также архивам предыдущих прогнозов и фактическим наблюдаемым условиям., Их прогнозы составляются экспертами-прогнозистами, обладающими особыми знаниями в эволюции крупномасштабных атмосферных моделей, в сочетании с современными системами численного прогнозирования погоды на больших расстояниях. Прогнозы составляются на глобальной сетке, где один квадрат сетки составляет приблизительно 130 миль с каждой стороны. Каждая ячейка сетки содержит вероятности того, что температура и осадки будут выше нормы, ниже нормы, близки к норме или равны вероятности того, что она может быть выше или ниже. Из этих сеток они создают карты аномалий, которые сообщают окончательный прогноз. Для своего сезонного продукта они выдают трехмесячный прогноз, который выдается примерно за полтора месяца. Так, прогноз ожидаемых средних условий за период, охватывающий июль-сентябрь 2017 года, был опубликован в середине июня 2017 года.
На рисунке ниже показаны карты прогноза сезонной цены за клик с июля по сентябрь для температуры и осадков в верхнем ряду. То, что действительно произошло, на основе наблюдаемых условий, переведенных в ту же сетку, показано для сравнения в нижнем ряду.
В случае температуры, по прогнозам, почти весь США будет выше нормы (красная зона). На основании этого визуального сравнения этот прогноз оказался не очень удачным, так как почти все восточные две трети страны испытывают близкие или ниже нормальных условий (серые и синие области). Что касается осадков, большая часть округа, как прогнозировалось, будет в категории «равных шансов» (белые области). В идеале количество областей, содержащихся в прогнозе с равными шансами, должно быть сведено к минимуму для максимальной полезности, поскольку в сущности говорится, что это бросок вверх. Только две области имели прогноз с неравными шансами: часть Северные равнины и юго-восточный Техас, по прогнозам, будут выше нормы. Юго-восточный район Техаса представлял точный прогноз, но прогноз на Северных равнинах был смешанным,
Следующие два рисунка показывают статистический показатель навыка прогнозирования по всей сетке для всех трехмесячных прогнозов температуры и осадков, выпущенных КТК за последние пять лет. Первая цифра предназначена для прогнозов температуры, а вторая - для прогнозов осадков. Каждая точка на графике представляет навык прогнозируемого продукта, выпущенного для среднего месяца трехмесячного периода (например, период с июля по сентябрь представлен как август). Чтобы прогноз считался имеющим какое-либо полезное умение, точка должна находиться над сплошной линией («0» на оси Y), которая не представляет навыка. Точки под линией представляют отрицательный навык, то есть то, что они менее точны, чем случайный прогноз, или даже просто предполагают, что условия будут «нормальными» по сравнению с долгосрочной климатологией. Идеальный прогноз дает значение 1,0, а совершенно неправильный прогноз дает оценку -0,5. Пунктирная линия на графике показывает средний уровень квалификации по всем прогнозам за весь пятилетний рекорд.
Прогнозирование температуры
Вы можете видеть, что за последние пять лет навык прогнозирования аномалий температуры имел тенденцию к росту, и что в целом средние значения были положительными, хотя последние три прогноза были не очень хорошими, подтверждая пример прогноза, который мы показали выше , Пунктирная линия представляет среднее значение по всем прогнозам, и оно является положительным, но все еще очень низким значением, приблизительно 0,08 по шкале от 0,0 до 1,0 для положительного навыка.
Для осадков история намного мрачнее. В среднем, прогнозы не показывают навыков, почти столько же лет с отрицательным результатом на графике, сколько с положительным. Это означает, что использование климатологических норм для прогнозирования того, что произойдет с осадками в течение следующих трех месяцев, так же хорошо, как и использование этих прогнозов.
Учитывая все это, насколько полезны эти продукты? Легко увидеть выгоду для торговли фьючерсами на энергоносители и, возможно, даже решения для торговли сельскохозяйственными фьючерсами на товары или управления цепочками поставок в агробизнесе, где крупномасштабные тренды могут быть более важными, чем повседневная изменчивость. Но точность остается ограничением, так что это приводит к сценарию «с высоким риском и высокой прибылью», так же, как и к любой другой игровой деятельности.
Но если предположить, что они были намного более точными, как сезонные прогнозы могут помочь фактическим решениям, принятым фермером, продавцом или консультантом, особенно в контексте точного земледелия? Если можно предположить, что более теплая, чем обычно, весна может привести к более раннему началу посадки, производитель может выбрать различные сорта сельскохозяйственных культур на основе потенциально более продолжительного вегетационного периода. Или, возможно, прогноз относительно более сухих, чем обычно, условий может привести к выбору более засухоустойчивой культуры. Но надежность сделать такой вызов пока еще не достигнута.
Поскольку это прогнозы усредненных условий за трехмесячный период, вполне возможно, что прогноз окажется верным, даже если в течение этого периода могли произойти отдельные важные последствия. То есть, в течение небольшой части периода вы можете получить обильные осадки, что приведет к разрушительным посевам, а затем засухе в критические периоды развития посевов. Этот тип прогноза не (и не может) рассматривать такие вещи. Именно шум (погода) вокруг сигнала (средние значения) действительно влияет на нашу повседневную жизнь и экономику. Принятие решений, основанных на сезонных прогнозах, даже если они продолжают повышать свою квалификацию, для точных сельскохозяйственных операций, остается очень высоким риском с небольшим вознаграждением или вообще без него или даже применимостью.
- Каково современное состояние науки долгосрочного прогнозирования?
- Насколько точны существующие услуги?
- Насколько они полезны для точного земледелия?
«В настоящее время прогнозы ежедневных или конкретных погодных условий не демонстрируют полезных навыков после восьми дней, что означает, что их точность низкая. Однако вероятностные прогнозы, сделанные для выделения значимых тенденций (например, теплее, чем обычно, мокрее, чем обычно), могут быть умелыми по сравнению с базовым прогнозом ».
Это подтверждает то, что большинство из нас знает на опыте, особенно если вы живете в месте, где погода постоянно меняется. Прогнозы конкретных условий (т.е. фактических температур, количества осадков и т. Д.) Невозможно сделать с полезной точностью за неделю или две.
Тем не менее, заявление AMS касается типа долгосрочного прогноза и того, как умение Центра прогнозирования климата (CPC) NOAA в создании этих прогнозов постоянно улучшается:
«Наконец, ежемесячные и сезонные прогнозы, как правило, выпускаются для метеорологических явлений, которые охватывают районы от размеров континента до планеты в целом. Навыки в ежемесячных и сезонных прогнозах чрезвычайно изменчивы от периода к периоду, но навыки одно- и трехмесячных прогнозов температуры и осадков в Центре климатического прогнозирования NOAA увеличились более чем на 25% в период с 2006 по 2013 год. Сроки могут быть в значительной степени связаны с улучшением понимания и способности прогнозировать основные виды крупномасштабной изменчивости климата… »
Ключевым моментом этих цитат является то, что специфичность уменьшается с увеличением продолжительности прогноза. Ежемесячные и сезонные прогнозы носят крупномасштабный характер и не содержат конкретных цифр для различных параметров погоды. Другими словами, наука в настоящее время не может предоставить точные долгосрочные прогнозы фактических погодных условий для данного дня, определенного для вашего местоположения. Но он поддерживает возможность предоставлять региональные оценки того, будут ли средние месячные или сезонные условия выше или ниже долгосрочных средних (обычно основанных на 30-летней климатологии). В метеорологии мы называем эти «прогнозы аномалий». Эти типы прогнозов широко используются в энергетической отрасли, поскольку они помогают им планировать сезонный спрос на энергию на региональном уровне и могут влиять на стоимость фьючерсов на энергию на торговом рынке.
Точность прогнозов
Хотя точность улучшается, насколько точны эти прогнозы? КТК является мировым лидером в области государственных метеорологических служб и представляет современную науку в области сезонного прогнозирования. Он предоставляет онлайн-доступ к своей статистической оценке точности прогнозов , а также архивам предыдущих прогнозов и фактическим наблюдаемым условиям., Их прогнозы составляются экспертами-прогнозистами, обладающими особыми знаниями в эволюции крупномасштабных атмосферных моделей, в сочетании с современными системами численного прогнозирования погоды на больших расстояниях. Прогнозы составляются на глобальной сетке, где один квадрат сетки составляет приблизительно 130 миль с каждой стороны. Каждая ячейка сетки содержит вероятности того, что температура и осадки будут выше нормы, ниже нормы, близки к норме или равны вероятности того, что она может быть выше или ниже. Из этих сеток они создают карты аномалий, которые сообщают окончательный прогноз. Для своего сезонного продукта они выдают трехмесячный прогноз, который выдается примерно за полтора месяца. Так, прогноз ожидаемых средних условий за период, охватывающий июль-сентябрь 2017 года, был опубликован в середине июня 2017 года.
На рисунке ниже показаны карты прогноза сезонной цены за клик с июля по сентябрь для температуры и осадков в верхнем ряду. То, что действительно произошло, на основе наблюдаемых условий, переведенных в ту же сетку, показано для сравнения в нижнем ряду.
В случае температуры, по прогнозам, почти весь США будет выше нормы (красная зона). На основании этого визуального сравнения этот прогноз оказался не очень удачным, так как почти все восточные две трети страны испытывают близкие или ниже нормальных условий (серые и синие области). Что касается осадков, большая часть округа, как прогнозировалось, будет в категории «равных шансов» (белые области). В идеале количество областей, содержащихся в прогнозе с равными шансами, должно быть сведено к минимуму для максимальной полезности, поскольку в сущности говорится, что это бросок вверх. Только две области имели прогноз с неравными шансами: часть Северные равнины и юго-восточный Техас, по прогнозам, будут выше нормы. Юго-восточный район Техаса представлял точный прогноз, но прогноз на Северных равнинах был смешанным,
Следующие два рисунка показывают статистический показатель навыка прогнозирования по всей сетке для всех трехмесячных прогнозов температуры и осадков, выпущенных КТК за последние пять лет. Первая цифра предназначена для прогнозов температуры, а вторая - для прогнозов осадков. Каждая точка на графике представляет навык прогнозируемого продукта, выпущенного для среднего месяца трехмесячного периода (например, период с июля по сентябрь представлен как август). Чтобы прогноз считался имеющим какое-либо полезное умение, точка должна находиться над сплошной линией («0» на оси Y), которая не представляет навыка. Точки под линией представляют отрицательный навык, то есть то, что они менее точны, чем случайный прогноз, или даже просто предполагают, что условия будут «нормальными» по сравнению с долгосрочной климатологией. Идеальный прогноз дает значение 1,0, а совершенно неправильный прогноз дает оценку -0,5. Пунктирная линия на графике показывает средний уровень квалификации по всем прогнозам за весь пятилетний рекорд.
Прогнозирование температуры
Вы можете видеть, что за последние пять лет навык прогнозирования аномалий температуры имел тенденцию к росту, и что в целом средние значения были положительными, хотя последние три прогноза были не очень хорошими, подтверждая пример прогноза, который мы показали выше , Пунктирная линия представляет среднее значение по всем прогнозам, и оно является положительным, но все еще очень низким значением, приблизительно 0,08 по шкале от 0,0 до 1,0 для положительного навыка.
Для осадков история намного мрачнее. В среднем, прогнозы не показывают навыков, почти столько же лет с отрицательным результатом на графике, сколько с положительным. Это означает, что использование климатологических норм для прогнозирования того, что произойдет с осадками в течение следующих трех месяцев, так же хорошо, как и использование этих прогнозов.
Учитывая все это, насколько полезны эти продукты? Легко увидеть выгоду для торговли фьючерсами на энергоносители и, возможно, даже решения для торговли сельскохозяйственными фьючерсами на товары или управления цепочками поставок в агробизнесе, где крупномасштабные тренды могут быть более важными, чем повседневная изменчивость. Но точность остается ограничением, так что это приводит к сценарию «с высоким риском и высокой прибылью», так же, как и к любой другой игровой деятельности.
Но если предположить, что они были намного более точными, как сезонные прогнозы могут помочь фактическим решениям, принятым фермером, продавцом или консультантом, особенно в контексте точного земледелия? Если можно предположить, что более теплая, чем обычно, весна может привести к более раннему началу посадки, производитель может выбрать различные сорта сельскохозяйственных культур на основе потенциально более продолжительного вегетационного периода. Или, возможно, прогноз относительно более сухих, чем обычно, условий может привести к выбору более засухоустойчивой культуры. Но надежность сделать такой вызов пока еще не достигнута.
Поскольку это прогнозы усредненных условий за трехмесячный период, вполне возможно, что прогноз окажется верным, даже если в течение этого периода могли произойти отдельные важные последствия. То есть, в течение небольшой части периода вы можете получить обильные осадки, что приведет к разрушительным посевам, а затем засухе в критические периоды развития посевов. Этот тип прогноза не (и не может) рассматривать такие вещи. Именно шум (погода) вокруг сигнала (средние значения) действительно влияет на нашу повседневную жизнь и экономику. Принятие решений, основанных на сезонных прогнозах, даже если они продолжают повышать свою квалификацию, для точных сельскохозяйственных операций, остается очень высоким риском с небольшим вознаграждением или вообще без него или даже применимостью.
Присоединиться к списку рассылки
