在芬蘭，暴風(fēng)雨天氣一年四季都可能發(fā)生。這是一個問題，因為芬蘭森林茂密，倒下的樹木可能會破壞電力線并禁用變壓器，每年導(dǎo)致數(shù)十萬人停電。

阿爾托大學(xué)和芬蘭氣象研究所(FMI)的研究人員正在使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來嘗試和預(yù)測這些天氣造成的停電何時發(fā)生。他們的新方法現(xiàn)在可以提前幾天預(yù)測這些風(fēng)暴，使電力公司能夠在風(fēng)暴發(fā)生之前準(zhǔn)備好維修人員。

'我們之前的模型研究了壽命短的高度局部雷暴。我們現(xiàn)在已經(jīng)制作了一個新模型來觀察大型低壓風(fēng)暴，該模型使用最多10天前的天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，”阿爾托大學(xué)的博士候選人和FMI的軟件架構(gòu)師RoopeTervo說。

模型從三個主要風(fēng)暴Tapani(a)、Rauli(b)和Pauliina風(fēng)暴(c)預(yù)測的破壞示例。彩色區(qū)域顯示模型預(yù)測的風(fēng)暴及其顏色顯示的預(yù)測破壞程度(紅色=嚴(yán)重破壞，黃色=輕微破壞，綠色=無破壞)。反過來，這些數(shù)字描述了實際的危險等級。電網(wǎng)運營商的運營區(qū)域以藍(lán)色顯示。圖片來源：芬蘭氣象研究所/CCBY4.0

該模型將風(fēng)暴分為3類：無損壞;低損壞(1–140個損壞的變壓器);和高損壞(超過140個損壞的變壓器)。它可以將風(fēng)暴的位置預(yù)測到15公里以內(nèi)，將風(fēng)暴發(fā)生的時間預(yù)測到3小時以內(nèi)。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，該模型的召回率約為0.6，這意味著它有60%的機(jī)會正確預(yù)測風(fēng)暴將屬于哪個類別。它的準(zhǔn)確度也約為0.8，這意味著80%模型預(yù)測的風(fēng)暴會造成破壞，然后繼續(xù)造成預(yù)測的破壞。

'隨著天氣模型的發(fā)展，地理空間和時間分辨率變得更加準(zhǔn)確。2024年天氣預(yù)報的地理空間和時間分辨率將相應(yīng)地達(dá)到5公里和1小時。Tervo說，“停電預(yù)測的準(zhǔn)確性仍然可以提高一點。例如，添加地面霜凍數(shù)據(jù)和有關(guān)樹葉的信息很可能會改善結(jié)果。然而，預(yù)測永遠(yuǎn)不會是完美的。記住，在使用天氣預(yù)報數(shù)據(jù)時，錯誤來自天氣預(yù)報和停電預(yù)測模型也是很好的。

此前由阿爾托和FMI團(tuán)隊開發(fā)的雷暴預(yù)測工具已被電網(wǎng)運營商Järvi-SuomenEnergia、LoisteSähköverkko和ImatranSeudunSähkönsiirto使用。“我們的新預(yù)測是通過相同的用戶界面提供給他們的，他們正在使用該工具進(jìn)行試驗，”Tervo說。

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