SMOS加入了頂級天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)

截至2019年6月11日，ESA SMOS任務(wù)的測量結(jié)果正在完全整合到ECMWF的預(yù)報(bào)系統(tǒng)中，從而可以更準(zhǔn)確地描述土壤中的水含量。

自2009年啟動(dòng)以來，ESA的土壤濕度和海洋鹽度(SMOS)任務(wù)一直在提供地球表面排放的全球觀測，特別是土壤濕度和海洋鹽度 - 水循環(huán)中的兩個(gè)重要變量。

準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)對商業(yè)和休閑活動(dòng)至關(guān)重要。歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)是提供全球準(zhǔn)確天氣預(yù)報(bào)的領(lǐng)先機(jī)構(gòu)。其綜合預(yù)報(bào)系統(tǒng)(IFS)是一種巨大的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型，每周7天，每天24小時(shí)提供天氣預(yù)報(bào)。

ECMWF的耦合同化小組負(fù)責(zé)人Patricia de Rosnay評論說：“在我們的業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)系統(tǒng)中使用SMOS測量時(shí)，我們可以更好地描述土壤中水的空間分布。

“這些是了解地表與大氣之間復(fù)雜相互作用的重要指標(biāo)，這對我們的預(yù)測系統(tǒng)至關(guān)重要。”

天氣是一個(gè)復(fù)雜的過程，良好的預(yù)測很大程度上取決于通過衛(wèi)星，現(xiàn)場數(shù)據(jù)，氣球，浮標(biāo)和其他觀測系統(tǒng)的各種觀測提供的地球大氣知識。

用于加速這些數(shù)據(jù)生成的聰明技術(shù)是機(jī)器學(xué)習(xí)，例如使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其在幾秒鐘內(nèi)計(jì)算來自衛(wèi)星的土壤濕度值。CESBIO和LERMA對其進(jìn)行了調(diào)整，以生成運(yùn)營預(yù)測所需的信息。

“機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)是計(jì)算效率高，是非?？斓墓ぞ?，以快速處理大量的數(shù)據(jù)集，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是為趕在天氣一體化SMOS測量的關(guān)鍵預(yù)測，”哈仙達(dá)圣芭芭拉羅德里格斯·費(fèi)爾南德斯從CESBIO說，誰設(shè)計(jì)在ECMWF完成操作集成之前訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在24/7運(yùn)行中使用地球探測衛(wèi)星的測量結(jié)果是一項(xiàng)重大成就。到目前為止，只有陸地上的SMOS測量被用于支持一般天氣預(yù)報(bào)?？紤]到SMOS在所有天氣條件下提供信息，SMOS還提供跟蹤颶風(fēng)和測量薄海冰的新信息。

ESA的SMOS任務(wù)科學(xué)家Matthias Drusch表示，“將SMOS測量結(jié)果整合到ECMWF的預(yù)測系統(tǒng)中已經(jīng)成為15年前開始的一項(xiàng)重大努力。這一成功案例展示了模型甚至運(yùn)營應(yīng)用如何從新的觀測中獲益。”

到目前為止，SMOS是唯一一個(gè)為全球中程天氣預(yù)報(bào)提供測量操作的地球探測衛(wèi)星。目前，來自ESA“S Aeolus任務(wù)的數(shù)據(jù)正在ECMWF進(jìn)行測試，以便在不久的將來使用運(yùn)行預(yù)報(bào)系統(tǒng)。