Nature Communications: Снег или дождь? Гибридный искусственный интеллект расшифровывает фазу поверхностных осадков по спутниковым наблюдениям
Переход фазы поверхностных осадков является причиной разрушительных снегопадов и лавин, однако остаётся глобальной проблемой из-за дефицита наземных наблюдений. Авторы представляют сеть совместного восстановления фазы и интенсивности осадков в реальном времени (RePPIC-Net), гибридную структуру искусственного интеллекта, которая количественно определяет фазу поверхностных осадков по спутниковым наблюдениям. Интегрируя трёхмерные поля атмосферной физики в реальном времени из модели FuXi, управляемой искусственным интеллектом, с оперативными наблюдениями геостационарных спутников посредством иерархической архитектуры, эта система обеспечивает мониторинг фазы поверхностных осадков в реальном времени, в отличие от как минимум четырёхчасовой задержки существующих оперативных систем. Проверенная на данных наземных станций в Китае, система RePPIC-Net достигает критического индекса успешности для определения фазы и обнаружения осадков 0,1574 (снегопад) и 0,3147 (дождь) при их интенсивности 0,1-5 мм/ч, превосходя соответствующие показатели оперативных продуктов с задержкой в четыре часа, равные 0,1001 и 0,3064. Возможность RePPIC-Net различать фазы осадков в реальном времени позволяет разработать спутниковую систему прогнозирования, удовлетворяющую потребность в глобальных предупреждениях о переходе фаз поверхностных осадков с интервалом в 1-3 часа. RePPIC-Net предоставляет воспроизводимую модель для мониторинга погоды в реальном времени с использованием искусственного интеллекта, заполняя пробел в системах предупреждения о стихийных бедствиях в зимний период.