Где ураганы бьют сильнее всего: анализ на уровне округа с помощью Python

От путей штормов до страхового риска

Делиться

Представьте себе: страховая компания обратилась к вам с просьбой помочь уточнить страховые взносы по страхованию жилья на юго-востоке США. Их вопрос прост, но ставки высоки: какие округа чаще всего страдают от ураганов? И они имеют в виду не только выходы на сушу, но и штормы, которые продолжают двигаться вглубь страны, принося разрушительные дожди и порождая торнадо.

Чтобы справиться с этой проблемой, вам понадобятся два ключевых ингредиента:

• Надежная база данных траекторий штормов
• Шейп-файл границ округа

Благодаря этому рабочий процесс становится понятным: определить и подсчитать все траектории урагана, пересекающие границу округа, а затем визуализировать результаты как на карте, так и в виде списка для максимального понимания.

Python идеально подходит для этой работы благодаря своей богатой экосистеме геопространственных и научных библиотек:

• Tropycal за сбор открытых правительственных данных об ураганах
• GeoPandas для загрузки и обработки геопространственных файлов
• Plotly Express для создания интерактивных карт с возможностью изучения

Прежде чем углубляться в код, давайте рассмотрим результаты. Мы сосредоточимся на периоде с 1975 по 2024 год, когда глобальное потепление, которое, как считается, влияет на атлантические ураганы, прочно вошло в привычку.

За последние 49 лет ураганы обрушились на 640 округов юго-востока США. Прибрежные округа несут на себе основной удар ветра и штормовых нагонов, в то время как внутренние районы страдают от проливных дождей и периодических торнадо, вызванных ураганами. Это сложная, масштабная угроза, и с помощью подходящих инструментов можно составить карту каждого округа.

На следующей карте, созданной с использованием библиотеки Tropycal , отмечены пути всех ураганов, обрушившихся на территорию США с 1975 по 2024 год.

Хотя эта карта интересна, она бесполезна для страхового эксперта. Нам нужно оценить её количественно, добавив разрешение на уровне округов и подсчитав количество уникальных путей, пересекающих границы каждого округа. Вот как это выглядит:

Теперь мы лучше понимаем, какие округа являются «магнитами для ураганов». На юго-востоке страны количество пострадавших от ураганов колеблется от нуля до двенадцати на округ, но распределение штормов далеко не равномерное. Очаги стихии сосредоточены вдоль побережья Луизианы, в центральной Флориде и вдоль береговых линий обеих Каролин. Восточное побережье принимает на себя удар по-настоящему серьёзно: округ Брансуик в Северной Каролине удерживает неприятный рекорд по количеству ураганов.

Достаточно взглянуть на карту траекторий, чтобы понять эту закономерность. Флорида, Джорджия, Южная и Северная Каролина находятся на пересечении двух штормовых магистралей — одной из Атлантики, а другой из Мексиканского залива. Преобладающие западные ветры, которые берут начало к северу от побережья Мексиканского залива, часто отклоняют штормы, направляющиеся на север, к атлантическому побережью. К счастью для Джорджии и обеих Каролин, многие из этих систем теряют силу над сушей, опускаясь ниже уровня ураганов, прежде чем пройти дальше.

Для страховщиков эти визуализации — не просто погодные диковинки, а инструменты принятия решений. А сопоставление исторических данных об убытках может дать более полную картину реальной стоимости жизни у кромки воды.

Источник: towardsdatascience.com