Todos los años, el clima severo pone en peligro a millones de personas y causa miles de millones de dólares en daños en todo el mundo. Pero una nueva investigación de la Facultad de Ciencias de la Información y Tecnología (IST) de Penn State y AccuWeather ha encontrado una manera de predecir mejor algunas de estas amenazas aprovechando el poder de los macrodatos.

El equipo de investigación dirigido por el estudiante de doctorado Mohammad Mahdi Kamani e incluido el profesor de IST James Wang, estudiante de doctorado Farshid Farhat, y el meteorólogo forense de AccuWeather Stephen Wistar, ha desarrollado un nuevo enfoque para identificar ecos de arco en imágenes de radar, un fenómeno asociado con vientos feroces y violentos.

"Era inevitable que la meteorología combinara macrodatos, visión por computador, y algoritmos de minería de datos para buscar más rápido, resultados más robustos y precisos, "Dijo Kamani. Su trabajo de investigación, "Skeleton Matching with Applications in Severe Weather Detection, "fue publicado en la revista de Computación blanda aplicada y fue financiado por la National Science Foundation (NSF).

"Creo que los métodos informáticos pueden proporcionar un tercer ojo a los meteorólogos, ayudarlos a ver cosas para las que no tienen tiempo o energía, "Dijo Wang. En el caso de ecos de arco, esta detección automática sería vital para el reconocimiento temprano de condiciones meteorológicas adversas, salvar vidas y recursos.

Wistar, la autoridad meteorológica del proyecto, explicado, "En una línea de tormentas eléctricas, un eco de arco es una parte que se mueve más rápido que la otra ". Como sugiere el nombre, una vez que las condiciones climáticas se hayan formado completamente, se parece a la forma de un arco. "Puede ser realmente exagerado, ", dijo." Es importante porque ahí es donde es probable que sufras daños graves, donde los árboles caerán y los techos volarán ".

Pero actualmente cuando las condiciones apenas comienzan a formarse, puede ser fácil que los pronosticadores lo pasen por alto. "Una vez que llega al punto claramente obvio, (un eco de arco) salta a un meteorólogo, ", dijo." ¿Pero en un día de clima activo? Es posible que no se den cuenta de que está empezando a inclinarse ".

Para combatir esto, la investigación se centró en la automatización de la detección de ecos de arco. Basándose en los vastos datos históricos recopilados por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), Los ecos de arco se pueden identificar automáticamente en el instante en que comienzan a formarse. Wang dijo:"Ese es el objetivo fundamental de nuestro proyecto:brindar asistencia al meteorólogo para que pueda tomar decisiones con mayor rapidez y precisión".

Al monitorear continuamente las imágenes de radar de NOAA, el algoritmo puede escanear todo Estados Unidos y proporcionar alertas cuando y dondequiera que comience un eco de arco. Durante épocas de tiempo severo activo, cuando es probable que los recursos se dispersen, es capaz de proporcionar notificaciones instantáneas del desarrollo.

"Pero este es solo el primer paso, "Comentó Kamani. Con el algoritmo de detección en su lugar, esperan algún día pronosticar los ecos de arco antes de que se formen. "El objetivo final es tener más tiempo para alertar a la gente que debe evacuar o estar preparados para los vientos en línea recta". Con más rápido, previsiones más precisas, los impactos potenciales pueden ser significativos.

"Si puedes conseguir incluso un 10, Salto de 15 minutos y obtenga una advertencia antes señalada en una ubicación determinada en lugar de condados enteros, eso es un gran beneficio, ", Dijo Wistar." Eso podría ser un gran salto para los meteorólogos si es posible. Es realmente emocionante ver este progreso ".

Visualizando el futuro de la meteorología, los investigadores ven un potencial infinito para la aplicación de big data. "Hay tanto que podemos hacer, "Dijo Wang." Si podemos predecir mejor las tormentas eléctricas severas, podemos salvar vidas todos los años ".