天气和大数据ppt课件

.,天气和大数据,71Y13141汤豪,.,日全食和大数据,那一天太阳冲你眨了眨眼,2015年3月20日，正午，整个北半球迎来了难得一见的日全食，这对天文爱好者来说是一次奇观，但对于德国电力网络来说却无疑为一次危机。,德国目前是全球第一大光伏之国，其装机容量约为3776万千瓦，虽然光伏发电在德国总发电量占比还不到6%，但其承担了波峰期将近一半的功率负荷（约2千万千瓦），其在2014年6月9日（圣灵降临节）当天甚至一度超过了50%。这次的日食尽管只有短短数小时，但太阳的这一遮一露，相当于几十台核电机组骤然关停随后又旋即启动，其对电网的瞬时冲击可想而知。,德国将近四成的光伏发电还是分布式的，分散在每家每户，并不像核电或火电站可以统一控制和调度，而德国的可再生能源法又规定新能源必须百分之百接入，即使在突发事件下强制切断也是违法的，这无疑增加了日食事件处理的难度，也给大数据提供了一次显示身手的机会。,欧洲最大气象公司MeteoGroup在数月前就通过大数据分析对日食发生的准确时刻、食分的大小和见食的地区进行了较为精准的预报，并预测到发电量将在20日上午10时40分暴跌70%,日食开始的德国时间上午9:30左右，光伏发电出力可能瞬间减少1200万千瓦，而在两个半小时之后的正午太阳从月亮后面钻出来，届时将有1900万千瓦的负荷功率进入电网。这些分析都为欧洲电网公司预演和应对此次“黑暗”危机赢得了时间，最终德国电网承受住了此次短时冲击。,.,日全食和大数据,MeteoGroup,.,事实上，日食的预报不难，难在预报到细节，而普通天气预报要做到长期和精准同样不容易。,.,天气预报和大数据,传统天气预报,天气学方法，就是将同一时刻同一层次的气象数据填绘在一张特制的图上，这张图称为天气图。经过对天气图上的各种气象要素进行分析，预报员就可以了解当前天气系统（如台风、锋等）的分布和结构，判断天气系统与具体天气（如雨、风、雾等）的联系及其未来演变情况，从而做出各地的天气预报。,另一种是数值预报方法，它是随着计算机技术的进步而逐步发展起来的，它做出的天气预报是靠计算机算出来的。由于大气的运动遵循一些已知的物理定律，根据这些定律，可以将大气运动状态写成一组偏微分方程，只要给出初值（大气的当前状况），就可以求解出方程组随时间变化的变量值，据此得到大气的未来状况。求解方程的过程极其复杂，要求在规定的时间里处理大量的气象数据，即使最简化的大气方程也必须在高速计算机上进行运算。,.,地球的气候系统异常复杂，一个微小的扰动就有可能改变一时一地的天气。并且天气预测的模型的复杂，庞大的计算量也使得预测的结果不尽人如意。,EarthRisk公司,.,天气预报和大数据,EarthRisk公司方法,影响长时气候和短时天气的变量数不胜数，而且每时每刻都在发生变化，模型是对现实世界的简化，只能做到描述少数主要变量的关系，而不可能将所有因素都考虑在内，因此往往预测能力极为有限且容易出错，目前的精准的天气预报一般仅能提前一周。,EarthRisk不考虑各种变量之间的物理机制和相互作用，而是采用统计学意义上的相关关系来预测结果，这种技术不会受到上述限制。该模型通过近百年的气象历史数据和千亿次计算来识别气候模式，然后将这些模式与当前的气候条件进行比较，再运用预测性分析方法计算天气概率，其预测时间更长、预测准度更高。,数据来源气象观测数据库，来源主要包括地面观测、气象卫星遥感、天气雷达等，并可以每日实时更新,预测模型加州大学斯克利普斯海洋研究所（ScrippsInstitutionofOceanography，SIO)的预测模型开发而来的,.,天气预报和大数据,EarthRisk,.,天气预报和大数据,其他公司,WeatherCo、AccuWeather、WeatherTrendsInternational、CustomWeather,Merck公司和Walmart增加花粉类过敏药物Claritin的销售,改善Sears连锁在暴风雪季节的货品供应和库存管理,为众多智能手机天气APP提供信息并搭载相应产品销售,保险公司更是通过分析极端气候事件发生的历史记录，更精确地设计灾害险种以及避免不必要的或者欺诈索赔,当前电子商务带动物流业高速发展，已经有DHL等较多的快递公司预订这种天气预报信息服务，确保航空航运的顺利到达,谷歌还将天气分析系统加入其自动驾驶汽车的研发中，根据天气状况预先规划行驶路线,.,“雾霾”所带来的大气污染随着经济发展迈开大步伐的同时愈演愈烈。不过，也不是每天都有雾霾。为了提早预知雾霾的到来，人们就迫切需要像预知天气预报一样，能够获悉未来几天雾霾的预报信息，以提前做好防护措施，防患于未然。,.,雾霾预测和大数据,爱呼吸,缺乏预报经验PM2.5成因复杂，突发性难预测传统预报方式准确率极低,每个月处理来自1000个城市的100T的气象数据。使用数据反推进行建模，用排放清单加上来自气象局的数据和自己建立的模型进行气象预报，实时数据采用国家统计的。,85%,.,雾霾预测和大数据,爱呼吸,.,未来气候大数据的应用与目前的传统气象服务有所不同，将不仅仅是气象业务、天气预报、气候预测等，而是气象数据的深度挖掘和增值应用，涉及到气候敏感脆弱的生产和消费部门，大数据技术还能帮助研究人员模拟、分析和预测特定地域的气候变化影响。,.,气候和大