Достоверность Интернет-прогнозов погоды для города Томска

NicholasTomsk | 16 октября 2008 г. |

Интересно | 10623 просмотра | 32 балла ?

Синоптики никогда не ошибаются в погоде.

Они могут ошибаться только в дате.

Народная мудрость

Наверное, нет человека, которого не интересовала бы погода, ведь часто именно от погоды зависят наши ближайшие планы. Здесь нам пытаются помочь многочисленные Интернет-сайты, предлагающие прогнозы как минимум на несколько дней вперёд. Но насколько точны и подробны такие предсказания? В какой мере можно на них полагаться? Подобрав соответствующие статистические данные за прошедшее лето, автор подготовил нечто вроде рецензии на три погодных сайта, дающих прогнозы для города Томска.

Были проанализированы прогнозы со следующих сайтов:

· AccuWeather – AccuWeather.com. Американский сайт, дающий прогноз для Северска. Честно говоря, не знаю, насколько он популярен среди Горожан и известен ли вообще. Но тем не менее, вряд ли погода в Северске значительно отличается от томской. (Похоже, в Америке никак не разберутся, какой из городов заслуживает большего внимания. В Северске – ядерное производство, а в Томске что? Оттуда и через спутник не сразу разглядишь!)

ГИСМетео – GISMETEO.RU. Кажется, сколько существует Рунет, столько и существует этот сайт, и добавить тут нечего.

· ПогодаВТомске – POGODAVTOMSKE.RU. Наш «местный» сайт, предсказывающий погоду только для Томска. По всей видимости, просто дублирует данные с неофициального сайта московского метеобюро Метеоновости. Интересен ещё и потому, что его прогнозы часто звучат в эфире томских FM-радиостанций.

Несколько слов о том, как прогнозы разбиты по времени. На основной странице американского сайта – простое разбиение на день-ночь, но можно добраться и до почасового прогноза. На ГИСМетео сутки разделены на четыре части, а ПогодаВТомске такую точность даёт только для «сегодня», «завтра» и «послезавтра». Третьи от текущих сутки получили единственное определение на все 24 часа – не очень-то подробно по сравнению с конкурентами. Ни на одном из сайтов ничего не говорится о том, когда в их прогнозах начинаются и заканчиваются утро, день, вечер и ночь. А вот на сайте погоды для Новосибирска NOVPOGODA.RU такое уточнение лишним не посчитали...

Материалом для анализа послужили прогнозы, представленные на сайтах со 2-го июня по 14-е сентября – всего 35 прогнозов. Всякий раз, примерно в 14 часов, фиксировались предсказания на один, два и три дня вперёд – в сумме 105 для каждого источника. На соответствие реальной погоде проверялись три параметра: температура, облачность и осадки – за период времени с 9 до 21 часа местного времени. Прочие показатели (скорость и направление ветра, относительная влажность воздуха, атмосферное давление) особого влияния на обычного человека не оказывают, поэтому они в анализ включены не были.

Как измерить погоду, или Немного занудства

Прежде чем что-то с чем-то сравнивать, нужно определиться, так сказать, со шкалой измерений. С температурой без проблем – Цельсий постарался нам всем на благо, и что-то здесь изобретать нет никакой нужды. Берётся максимальное значение за день из прогноза и с термометра в тени, и вопрос решён. Гораздо сложнее с измерением облачности. Тут сколько сайтов – столько и разных шкал, никакого единообразия. Вырисовывалась такая градация, в порядке возрастания количества облаков:

AccuWeather: Sunny – Mostly sunny – Intermittent clouds – Mostly cloudy – Cloudy (то есть соответственно Ясно – Преимущественно ясно – Переменная облачность – Преимущественно облачно – Пасмурно).

ГИСМетео: Ясно – Малооблачно – Облачно – Пасмурно.

ПогодаВТомске: Ясно – Переменная облачность – Облачно.

Каких-либо пояснений по поводу того, где пролегает граница между, например, «Переменной облачностью» и «Преимущественной облачностью», или насчёт понятия «Малооблачно» на самих этих сайтах найти не удалось. Так и хочется спросить: «Господа, вы что предсказываете-то?». Они-то, видимо, знают, но своим пользователям предлагают самостоятельно додумывать, что имелось в виду. (Этому вроде бы должны поспособствовать пиктограммы с солнышком и облачками.) А значит, к неизбежной погрешности прогноза добавляется неточность его истолкования. Вообще-то в метеорологии принято оценивать количество облачности в баллах (от одного до десяти) в зависимости от того, какая часть небосвода закрыта облаками. Очень не помешало бы, по-моему, всегда давать расшифровку принятых обозначений в отдельном разделе сайта – хотя бы специально для въедливых субъектов вроде меня. Для географических карт наличие «легенды» считается естественным и даже обязательным, почему здесь иначе?

С обозначением количества осадков картина та же – отсутствие всяких количественных критериев. «Небольшой дождь» и «Дождь» на ПогодеВТомске, к ним добавлен «Ливень» и «Гроза» на ГИСМетео. У «американца» вообще всё предельно просто: дождь либо есть, либо его нет. Только в двух случаях по текстовому пояснению я поставил «Небольшой дождь» для прогноза AccuWeather.

В общем, шкала измерения погоды у нас будет скорее качественная, чем количественная, но, надеюсь, надёжная. В конце концов я все равно не располагаю собственной метеостанцией для снятия точных параметров реальной погоды. Руководствуемся здравым смыслом и представлениями обычного человека – неспециалиста в метеорологии.

Итак, облачность (оценивается визуально):

0 баллов – ясно, солнце никогда или почти никогда не скрывается за облаками (за весь день наблюдения). Включает также «Преимущественно ясно» по AccuWeather и «Малооблачно» по ГИСМетео.

2 балла – пасмурно, солнце никогда или почти никогда не показывается из-за облаков. Соответствует максимальным значениям облачности на всех сайтах.

1 балл – всё остальное.

Осадки:

0 баллов – заметных осадков не было вообще;

1 балл – слабые и непродолжительные осадки («Небольшой дождь»);

2 балла – сильные или продолжительные осадки («Дождь», «Ливень» или «Гроза»).

Отсюда очень легко вывести степень соответствия прогнозу – путём вычитания фактического значения из предсказанного. Получается число в пределах от -2 до 2: ноль означает отсутствие ошибки в прогнозе, а крайние значения указывают на полное несоответствие реальности. В принципе так же поступаем с температурой, но ставим -1 или 1 балл, только если разница находится в пределах двух-трёх градусов, и -2 или 2 балла, если разница четыре градуса и больше. Дальше элементарно: делаем таблицу в Excel, считаем, строим диаграммы… Жаль, вся таблица сюда не влазит (шутка!).

Подсчитали – не прослезились

Отмечу один важный результат, который стал виден сразу. Прогнозы на 2-й и 3-й дни ничуть не хуже прогнозов на завтра, и это относится ко всем сайтам! Весьма приятно, что используемые ими погодные модели не теряют точности хотя бы в пределах трёх суток. Есть, конечно, случайный разброс значений без какой-либо закономерности. Поэтому здесь и далее буду приводить результаты за все дни в сумме.

Сначала температура:

Ошибки в большую сторону явно преобладают у всех. Это не страшно для AccuWeather и ГИСМетео – может, они слегка завышают температуру, а может, мои измерения её немного занижали (среднее отклонение составило 0,86 градуса у AccuWeather и 0,52 градуса – у ГИСМетео). Во всяком случае, грубых ошибок у них мало, чего не скажешь о ПогодеВТомске (среднее отклонение – 1,87 градуса) – больше четверти прогнозов завысили показания термометра на четыре градуса и больше! Причём семь прогнозов (из 105, напомню) соврали больше, чем на пять делений термометра! Многовато! Как будто они измеряют температуру на солнцепёке. AccuWeather и ГИСМетео так ошиблись только по одному разу. Самый качественный прогноз у AccuWeather: у него меньше средний разброс значений (так называемая дисперсия). Ещё отмечу, что если считать полным соответствием предсказание с точностью плюс-минус два градуса, а не плюс-минус один, то и AccuWeather, и ГИСМетео верно спрогнозировали температуру более чем в 70% случаев.

Теперь облачность:

Весьма достойно у всех источников. Около 60% точных «попаданий», грубых ошибок почти нет. Формально американский сайт опять в лидерах.

Наконец, осадки:

Также неплохие результаты у всех, однако хуже, чем с облачностью. Точных попаданий – на уровне двух третей, Лучшего выделить трудно: AccuWeather дал чуть больше точных прогнозов, но у него великоват разброс. Очевидно, вылезла боком примитивная «шкала» осадков, в которой нет понятия «Небольшой дождь». ГИСМетео тоже не обошёлся без грубых ошибок – предсказывал сильный дождь, а его не было вообще. У ПогодыВТомске минимум крайностей, зато и меньше всего попаданий. Дело, видимо, в том, что они чаще всех предсказывали небольшой дождь (треть прогнозов!), и реже всех – сильный. Выигрышная тактика, потому что при использованной здесь системе оценок грубых просчётов у них много быть просто не может.

Дадим нашим сайтам оценку по способности предсказывать погоду на день в целом, по трём показателям в сумме. Для этого сложим баллы за каждый день по каждому источнику.

Как видно, абсолютно точно (естественно, в принятой здесь шкале оценок) погода была описана максимум в 30% случаев. И «герой», которому это удалось – AccuWeather. К тому же только у него это наиболее вероятный прогноз: «угадывает» на один, два и тем более три балла он реже. В отличие от ГИСМетео, который дал 60% прогнозов на 1-2 балла. «Хоть в чём-то, но ошибусь», правда, совсем неверных предсказаний относительно мало. Но у этих двух сайтов хотя бы около 80% прогнозов попали в интервал от нуля до двух баллов – вполне приемлемо с практической точки зрения. ПогодаВТомске дала минимум совершенно точных предсказаний, да ещё и 3-4 балла для неё оказались частым явлением. Этот сайт – однозначный аутсайдер.

Хорошо или плохо?

Вспоминается такая байка, когда-то давно где-то прочитанная. Перед важным официальным мероприятием, то ли парадом, то ли демонстрацией, Сталин интересуется прогнозом погоды на предстоящий день. Ему сообщают. «А какова точность прогноза?» - спрашивает вождь. «Сорок процентов». «А вы предскажите всё наоборот – будет точность шестьдесят процентов!» (Должен оговориться: не уверен полностью в том, что верно воспроизвёл имена и события. Государственных деятелей и их высказывания обсуждают в другом разделе.)

Что касается рассмотренных Интернет-прогнозов, то «предсказывать наоборот» необходимости нет: вероятность грубой ошибки для них намного ниже вероятности успеха. И всё же для полной наглядности не хватает какой-то начальной точки отсчёта, с которой можно было бы провести сравнение. Нельзя ли элементарно угадать погоду? Нужно выбрать наиболее очевидный и прямолинейный способ предсказания. Но бросать монетку, гадать на кофейной гуще или выходить в астрал не будем, есть более надёжные методы. Пусть прогнозом послужит текущая погода – она и предскажет на ближайшие дни: на день, два и три вперёд! С точки зрения физики всё обосновано, никакого шарлатанства. Ведь понятно же, что погода редко меняется «вдруг», во всяком случае, цикл смены теплой-холодной, дождливой-сухой погоды явно превышает одни сутки. Назовём такой доморощенный прогноз «ОБС» - «одна баба сказала». Привожу его результаты, рассчитанные по тому же набору данных о реальной погоде. Заинтересовавшимся рекомендую сравнить с соответствующими диаграммами для серьёзных прогнозов.

Классическая картина! Более-менее предсказывает следующий день, на послезавтра вероятность «попадания» едва ли заметно выше вероятности «промаха». А что третий день? Лучше уж бросить монетку…

Вот здесь неплохо! Также хуже всего для третьего дня, но не катастрофически. Очевидно, облачные-безоблачные периоды сменяют друг друга довольно медленно. Мораль: желаешь знать погоду на ближайшие дни, смотри и на небо тоже, а не только в любимый погодный сайт.

Серьёзные прогнозы лучше, и не только для третьего дня. Предсказание осадков, видимо, более сложно, чем облачности.

Прогноз на завтра с трудом вытягивает в среднем на два балла, остальные дни ещё хуже. А в целом – убого, метод «одной бабы» определённо не обладает большой предсказательной силой.

Таким образом, ценность «настоящих» прогнозов вполне ощутима. Вероятность их успешности выше как минимум в 1,3-1,4 раза по сравнению с «доморощенным» предсказанием. Цена этого прироста точности – обширная сеть метеонаблюдений, метеорологические спутники, периодически запускаемые метеозонды, математические модели погоды, суперкомпьютеры, которые эти модели обсчитывают, и прочие мудрёные вещи, о которых неспециалисту может быть ничего не известно. Да и профессионалы-синоптики, чьими усилиями прогнозы и создаются, едят свой хлеб не зря. Как говорится, что и требовалось доказать.

Подведём итоги

1. Все рассмотренные сайты вполне работоспособны в качестве источников прогнозов погоды и оправдывают своё существование. Вероятность точного предсказания отдельных параметров погоды находится на уровне 60%, иногда больше. Тенденции к снижению точности двух-трёхдневных прогнозов по сравнению с однодневными не обнаружено. Следует также учитывать тот факт, что грубые ошибки в прогнозах значительно менее вероятны, чем частичное несоответствие. Это даёт некоторый дополнительный «запас прочности».

2. Символические обозначения и термины, используемые на всех сайтах, требуют точного определения; то же можно сказать о разграничении по времени суток. Занялись серьёзным делом – продемонстрируйте своё серьёзное отношение к нему.

3. Лучшим прогнозным сайтом следует признать AccuWeather. Впрочем, по сравнению с ГИСМетео это скорее победа по очкам, чем нокаутом, если пользоваться боксёрской терминологией. У ПогодыВТомске явный порок – частое и откровенное завышение температуры. В основном из-за этого он проигрывает первым двум сайтам. Недостаток AccuWeather – английский язык, который, естественно, понятен не всем, и достаточно «тяжёлая» страница, а также невразумительность информации о количестве осадков (по крайней мере на основной странице).

Прошу высказывать обоснованные мнения и замечания автору!

Источник: Собственные наблюдения и анализ

Поделитесь с друзьями:

Смотрите также:

Достоверность Прогнозы погоды Точность

{Оставить комментарий}

Очень актуально и интересно :)
А вообще - я прогнозам перестал верить после того, как у нас месяц синоптики предсказывали ураган :)))))
Ну их - эти прогнозы :) Плохая погода - преграда лишь для авиадиспетчеров, нам, простым смертным, действительно нет существенной разницы между "малоооблачно" и "облачно с прояснениями" :)

Достоверность Интернет-прогнозов погоды для города Томска

Смотрите также:

Достоверность Прогнозы погоды Точность

{Оставить комментарий}

Комментарии:

{Оставить комментарий}