АНСАМБЛЕВІ МОДЕЛІ ПРОГНОЗУВАННЯ ПОВЕНЕЙ У ВЕЛИКІЙ БРИТАНІЇ НА ОСНОВІ СОНЯЧНОЇ АКТИВНОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.31891/2307-5732-2024-333-2-35Ключові слова:
опади, повені, машинне навчання, захист від повеней, класифікація, математичне моделювання, аналіз даних, ансамбль класифікаційних моделейАнотація
Це дослідження має на меті з’ясувати приховані залежності між потоками сонячних частинок, які надходять від Сонця, та повенями, спричиненими опадами, в регіоні Великої Британії. Унікальність цієї роботи полягає у застосуванні даних про сонячну активність як вхідних параметрів для машинного навчання та їх кореляції з реальними даними про інтенсивність опадів та повеней у Великій Британії, що слугують вихідними даними. За період з жовтня 2001 року по грудень 2019 року було проаналізовано 20 значущих повеней. Аналіз було виконано на денній основі з урахуванням часового зсуву між сонячними випромінюваннями та їх впливом на погодні умови, що варіювався від 0 до 9 днів. Дослідження застосовує кореляційний аналіз для визначення ступеня взаємозв'язку між часовими рядами сонячної активності та повенями, створюючи основу для більш глибокого розуміння можливих причинно-наслідкових зв'язків. На наступному етапі, використовуючи методи прогностичного моделювання, зокрема алгоритми дерева рішень та ансамблі класифікаційних моделей, було досліджено потенційний зв'язок між змінами в сонячній активності та повенями. Було створено ансамбль моделей за методом жорсткого голосування, який враховує різні показники, такі як щільність протонів, диференціальний потік протонів і температуру іонів, з часовим зсувом до 9 днів. Аналіз показав, що ці ключові параметри можуть ефективно передбачати настання повеней з точністю до 92% за вказаний період.Результати підкреслюють важливість інтеграції космічної погоди та сонячної активності в моделі прогнозування земних погодних умов, зокрема, у контексті повеней в Англії. Це дозволяє не тільки краще розуміти причини природних катаклізмів, але й підвищує ефективність планування заходів з надзвичайних ситуацій і зменшення можливих збитків від них. Таким чином, ця робота вносить важливий вклад у поле досліджень космічної погоди та її впливу на Землю, зокрема у сфері гідрометеорології та керування ризиками повеней.
