WindBorne Systems — одна из нескольких компаний, запускающих воздушные шары, беспилотники, буи и другие устройства для предоставления критически важных данных Национальной метеорологической службе, находящейся в сложной ситуации, но они не могут заполнить все пробелы.
Фотография: WindBorne SystemsСохранить эту историю Сохранить эту историю
Эта статья первоначально была опубликована на сайте Inside Climate News и является частью сотрудничества Climate Desk.
Когда в начале этого года из-за нехватки персонала Национальная метеорологическая служба (NWS) была вынуждена приостановить запуски метеозондов на своей станции в Коцебу, штат Аляска, стартап WindBorne Systems, занимающийся запуском метеозондов нового поколения, взялся заполнить образовавшуюся пустоту.
В феврале компания начала продавать Национальной метеорологической службе данные об атмосфере на западе Аляски, заполнив тем самым потенциально критический пробел в данных по прогнозированию погоды.
Метеорологические зонды собирают данные о температуре, влажности, скорости ветра и давлении в режиме реального времени, которые метеорологи используют для прогнозирования погоды и понимания долгосрочных изменений климата. Управление на Аляске было одним из примерно дюжины, приостановивших или сокративших запуски зондов в ответ на значительные сокращения персонала, инициированные Министерством эффективности государственного управления (DOGE) при администрации Трампа. Критики утверждают, что эти сокращения ослабили возможности Национальной метеорологической службы по прогнозированию, поскольку сезон ураганов приближается, а экстремальные погодные явления, такие как наводнения, обрушившиеся на Техас, уносят жизни и уничтожают имущество.
В то время как испытывающая трудности метеорологическая служба изо всех сил пытается поддерживать свою службу прогнозирования и другие услуги, она опирается на частные компании, чтобы компенсировать нехватку. Например, WindBorne, поддерживаемая Khosla Ventures, венчурным фондом, специализирующимся на инвестициях в компании с инновационными бизнес-моделями и технологиями, в этом году открывает пять новых площадок для запуска воздушных шаров в США в рамках расширения сотрудничества с Национальным управлением океанографии и атмосферы (NOAA), головным агентством NWS.
«Каждый день мы запускаем больше воздушных шаров и собираем больше данных наблюдений, чтобы улучшить прогнозы в связи с тем, что некоторые из этих систем выходят из строя», — сказал Джон Дин, соучредитель и генеральный директор WindBorne.
Sofar Ocean, Tomorrow.io, Black Swift Technologies и Saildrone — среди других стартапов с инновационными технологиями и моделями прогнозирования на основе ИИ, которые все чаще снабжают NOAA критически важными атмосферными и океаническими данными через программу Mesonet. Такое сотрудничество не ново, но бывшие чиновники NOAA опасаются, что нынешняя администрация, с ее рвением к приватизации, откажется от основных федеральных систем наблюдений и вместо этого будет полагаться на данные частного сектора для прогнозирования погоды. Высоко оценив инновации компаний, они заявили, что NOAA должно сохранить право собственности на свои «основные» данные, такие как метеозонды, для обеспечения общественной безопасности и сохранения исторических климатических данных. Новые технологии, по их словам, должны дополнять основные усилия NOAA по сбору данных, а не заменять их полностью.
«У NOAA всегда были прочные отношения с частным сектором, особенно в тех областях, которыми занимается WindBorne», например, в области инноваций и предоставления данных, — сказал Том Ди Либерто, метеоролог и бывший представитель NOAA, а ныне медиа-директор Climate Central. Однако при нынешней администрации «остережение заключается в том, что же это заменит?»
Если частные сервисы заменят, а не дополнят основные информационные ресурсы агентства, это может обернуться проблемами, поскольку «меньший объём данных — это плохо», — сказал он. «Мы действительно экономим деньги или просто отдаём деньги налогоплательщиков частной компании?»
Данные как услуга
Ранее NOAA закупало датчики и оборудование у компаний с перспективными инновациями, чтобы внедрить эти технологии в свои системы. В последнее время NOAA перешло на модель «данные как услуга», согласно которой данные приобретаются у компаний, сохраняющих за собой собственное оборудование и права интеллектуальной собственности.
«Хотя это может быть полезно для всех, меня беспокоит то, что мы становимся слишком зависимыми от некоторых из этих инновационных решений», — сказал Рик Спинрад, возглавлявший NOAA при администрации Байдена. «Что произойдёт, когда основатель [сменит курс]?»
По его словам, агентству также необходимо больше персонала для эффективного управления растущим использованием коммерческих данных. «Действия этой администрации противоречивы: она выступает за передачу данных частному сектору, а затем закрывает треть метеорологической службы. Кто будет управлять этими программами и обеспечивать их эффективность?»
NOAA уже лишилось доступа к важнейшему инструменту, разработанному Saildrone для повышения точности прогнозирования и предупреждения ураганов, поскольку оно не отправило запрос на предложения по контрактам задолго до начала сезона ураганов.
И существуют риски, связанные с некоторыми технологиями, от которых агентство становится зависимым, если они являются запатентованными и уникальны для отдельной компании.
Зависимость агентства от одной компании в плане критически важных услуг или данных особенно беспокоит Брэда Колмана, частного метеоролога, ранее работавшего в NOAA. «Это уязвимое положение, поскольку теперь у вас есть данные, на которых построена ваша система прогнозирования», — сказал он. Компания может потребовать больше денег, что ограничит возможности NOAA инвестировать в другие направления, или же бизнес-проблемы, с которыми сталкивается агентство, повлияют на качество продукта, который оно предоставляет правительству.
«Действия этой администрации противоречивы: она выступает за передачу данных частному сектору, а затем закрывает треть метеорологической службы».
Рик Спинрад, администратор NOAA в администрации Байдена
Право собственности на данные — ещё один важный вопрос. NOAA исторически стремилось сделать приобретаемые им коммерческие данные доступными для всех, кто хочет использовать их для прогнозирования или исследований, отметила Мэри Глэкин, бывший высокопоставленный сотрудник NOAA, которая также работала в компании Weather Company.
По ее словам, это лучше всего с точки зрения общественной безопасности. «В этой стране нет ни одного прогноза погоды, который не зависел бы от NOAA», — сказала она.
Однако соглашения о лицензировании свободных и открытых данных могут быть дорогостоящими для правительства, и компании часто хотят сохранить часть данных для продажи частным лицам. В таких ситуациях NOAA может приобретать данные для собственных целей, но скрывать их от метеорологов, не входящих в агентство, в течение определённого периода.
Первая администрация Трампа продемонстрировала готовность выбрать последний вариант. Например, контракт, заключённый в 2020 году с компанией, обладавшей, по мнению многих, превосходной моделью прогнозирования ураганов, ограничивал NOAA от публикации прогнозов в течение пяти лет, что вызвало критику со стороны специалистов по ураганам и частных прогнозистов.
Инновации WindBorne
Воздушные шары WindBorne, управляемые искусственным интеллектом, остаются в воздухе в течение нескольких месяцев и собирают гораздо больше данных в верхних слоях атмосферы, чем традиционные метеозонды, которые летают всего около двух часов, а затем лопаются и опускаются обратно на землю.
Традиционные метеозонды, называемые радиозондами (по названию установленных на них приборов), охватывают лишь небольшую часть Земли, поскольку запускать их и получать с них данные над океанами и в отдаленных районах затруднительно с точки зрения логистики.
Метеозонды WindBorne собирают тысячи точек данных на разных высотах по всей горизонтальной поверхности.
Фотография: WindBorne SystemsАэростаты WindBorne, напротив, могут собирать и распространять данные из удалённых регионов. Это делает их более адаптивными и особенно полезными для мониторинга атмосферных рек, приносящих экстремальные осадки в прибрежные регионы, сказал Глэкин. «Я бы хотел видеть их в комплексе систем наблюдения».
По словам Дина, компания запускает около 100 воздушных шаров с шести стартовых площадок по всему миру, что составляет лишь малую часть от 92 стартовых площадок, находящихся в ведении NOAA, но она намерена расширить свою деятельность и запустить до 10 000 воздушных шаров по всему миру в течение следующих пяти лет.
Данные Windborne обходятся дешевле, чем данные радиозондов «в расчете на одно наблюдение или на каждую станцию», — написал в электронном письме Кертис Маршалл, директор Программы коммерческих данных Национальной метеорологической службы.
И хотя сейчас данные компании бесплатны и доступны широкой публике, по мере расширения компании она хочет придерживать часть собираемой информации в течение 48 часов, чтобы иметь возможность продавать её частным лицам, сказал Дин. Эти данные больше не будут полезны другим прогнозистам.
Устаревшие технологии Radiosondes трудно заменить
Радиозонды собирают данные по одному вертикальному профилю — линии от уровня земли до точки взрыва шара — в атмосфере, что важно для понимания сигналов изменения климата. Шары WindBorne, напротив, собирают тысячи точек данных на разных высотах по горизонтали. Их траектория движения в некоторой степени произвольна и определяется направлением ветра, в то время как радиозонды собирают данные по линии, поднимающейся из точки, которая остается неизменной при каждом запуске.
По словам Глэкина, хотя отсутствие последовательности в траектории движения WindBorne не имеет значения для краткосрочного прогнозирования погоды, оно может иметь значение для понимания долгосрочных изменений климата, которые в настоящее время основаны на данных о вертикальном профиле, собранных в одном и том же месте за десятилетия. Данные WindBorne несопоставимы с этими историческими данными.
«У нас есть очень подробный климатический архив, который позволяет нам говорить о том, как меняется климат», — сказала она. «Если бы завтра все радиозонды перестали работать, было бы сложно понять, что именно изменилось, и что можно списать на технологические изменения, а что — на реальные события в атмосфере».
Колман, метеоролог, работавший ранее в NOAA, отметил, что существуют методы перехода на новые приборы, однако Национальной метеорологической службе необходимо будет заранее спланировать такой переход, чтобы обеспечить единообразие данных.
Национальная метеорологическая служба пока не собирается заменять радиозонды, но находится на «ранних стадиях» планирования нового набора систем наблюдения за верхними слоями атмосферы, которые будут предоставлять данные, «по сути аналогичные данным федеральной сети радиозондов», — написал Маршалл.
Новые системы наблюдения будут созданы на основе коммерческих воздушных шаров, беспилотников и самолетов и «дополнят нашу федеральную сеть воздушных шаров».
Однако Остин Тиндл, соучредитель компании Sorcerer, конкурента WindBorne, заявил, что должностные лица NOAA все чаще спрашивают его, «каким мог бы быть настоящий заменитель радиозонда».
«В последнее время эта тема изменилась, и ее все чаще упоминают в разговорах», — сказал он.
Декан WindBorne отказался отвечать на вопрос, были ли у него подобные разговоры.
Партнерство NOAA с WindBorne «могло бы полностью развиваться [имея в виду скорее дополнение, чем замену], но люди не очень доверяют более широкой стратегии метеорологического предприятия NOAA, учитывая все произошедшее», — сказал Ди Либерто, сославшись на заявление агентства от 25 июня о том, что оно окончательно прекращает — всего в течение пяти дней — жизненно важную программу микроволновых спутников, использовавшихся для прогнозирования ураганов.
Дин из Windborne не горит желанием заменять основные функции NOAA. «Лучше дополнять, чем заменять традиционные метеозонды, но мы хотим заполнять пробелы, где бы они ни образовывались», — сказал он.
Он не одинок. Тиндл, чьи воздушные шары на солнечных батареях меньше и летают дальше, чем шары WindBorne, заявил, что Sorcerer «никогда не задумывался как замена» радиозондам, а предназначался для охвата мест в мире, куда традиционные запуски воздушных шаров невозможны.
Одна из причин осторожности частных компаний, занимающихся мониторингом погоды, в отношении того, какой объем услуг они предоставляют правительству, кроется в директиве, согласно которой федеральные агентства обязаны обслуживать население, что иногда не совпадает с интересами бизнеса.
Буй Sofar, работающий на солнечной энергии и подключенный к спутнику, для измерения динамики океана и атмосферы готов к развертыванию в преддверии урагана «Иэн» в 2022 году. Sofar сотрудничал с NOAA для улучшения прогнозирования ураганов в рамках проекта, который был прекращен в этом году из-за сокращения бюджета.
Фотография: Научно-исследовательская эскадрилья VXS-1 Исследовательской лаборатории ВМС США.
Один из тысяч буев Sofar, работающих на солнечной энергии и подключенных к спутнику. Они установлены в пяти океанах по всему миру и собирают данные в режиме реального времени о волнах, погоде и температуре поверхности моря.
Фотография: Sofar«Наши полномочия не принадлежат правительству», — заявил Тим Янссен, соучредитель компании Sofar, создавшей сеть буев, которые устанавливаются с судов и самолётов и оснащены датчиками для мониторинга состояния океана. «Мы не можем тратить миллионы долларов на что-то, что приносит пользу обществу, если в этом нет прямого экономического обоснования».
Sofar предоставляет судоходным компаниям прогнозы, помогающие им планировать наиболее безопасные и экономичные маршруты, а также сотрудничает с ВМС США, NOAA и Европейским центром среднесрочных прогнозов погоды.
«В последние месяцы нас больше всего беспокоит [недостаточная] осведомлённость о важности этих партнёрств», — сказал Янссен, отметив растущую тенденцию: «Давайте просто вырвемся, и отрасль сама разберётся. Это абсурдная идея».
Однако Национальная метеорологическая служба может оказаться загнанной в угол, имея ограниченные возможности по сбору, анализу и распространению важной информации о погоде.
«Если бы я был в NOAA, я бы искал анализ затрат и выгод для [WindBorne], хотя политика опережает всё остальное, и теперь вы прижаты к стенке», — сказал Глэкин. «Но я не думаю, что они могут просто прийти в кабинет министра и сказать: вот решение всех наших проблем».
Источник: www.wired.com
