Лаборатория анализа данных физики высоких энергий ТГУ

Машинное обучение для атмосферных явлений

Данное направление возникло в результате идеи адаптировать инструменты анализа данных, используемые в ЦЕРН, для исследований в других областях науки и техники. С 2009 года на лидарном комплексе ТГУ проводятся эксперименты по зондированию облаков верхнего яруса (ОВЯ). Уникальный набор данных лидарного зондирования атмосферы сопоставлен с метеорологической обстановкой в точке стояния лидара. Применение методов машинного обучения позволяет эффективно обрабатывать и анализировать большие объемы данных параметров атмосферы, выявлять закономерности, недоступные при использовании других инструментов. Это способствует более глубокому пониманию влияния различных факторов на климатические процессы, а также повышению точности прогнозов погоды и предсказанию климатических аномалий.

Примеры проектов

  • Предсказание вероятности формирования ОВЯ по данным стандартных метеорологических наблюдений и данных реанализа ERA5.

  • Исследование возможности совместного использования данных наземного и спутникового зондирования для применения методов машинного обучения в задачах атмосферной оптики.

  • Предсказание геометрических и оптических характеристик ОВЯ методами машинного обучения.
  • Разработка и обучение модели для краткосрочного прогнозирования на основе анализа временных рядов метеорологических данных, полученных из реанализов ERA5 и MERRA.

Финансирование

  • Анализ большого массива экспериментальных данных лазерного поляризационного и аэрологического зондирования атмосферы с использованием новейших методов машинного обучения (Российский научный фонд, Грант № 21-72-10089, 2021-2024)

  • Прогнозирование характеристик и эволюции облаков верхнего яруса на основе данных наземного и спутникового зондирования атмосферы с использованием методов машинного обучения (Российский научный фонд, Грант № 24-72-10127, 2024-2027)

Руководители и контакты

Олеся Ивановна Кучинская
старший научный сотрудник