Med hjälp av en kraftfull teknik som kallas "3-D nowcasting, "Ett internationellt team med forskare från RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS) har börjat tillhandahålla, på experimentell basis, prognoser som förutsäger sannolikheten för nederbörd på en given plats tio minuter i förväg. Gruppen kommer att använda systemet för att avgöra om de experimentella prognoserna, baserat på data som uppdateras var 30:e sekund, kan användas för att förhindra skador från kraftiga regn. Arbetet, utförs av ett team inklusive forskare från AICS samt National Institute of Information and Communications Technology (NICT), Tokyo Metropolitan University, och Osaka University, använder en kombination av fas-radar-radar och datoralgoritmer som gör förutsägelser baserade på data från radarna.

I dag, nowcasting-en term som hänvisar till kortsiktiga väderprognoser som görs i realtid-görs i allmänhet med hjälp av paraboliska radarantenner, som tar fem till tio minuter att skanna cirka 15 lager av hela himlen. Vanligtvis, det görs genom att titta på ett enda lager av himlen, upptäcker regnet där, och sedan extrapolera från väderförhållanden där regnet kommer att falla vid ett senare tillfälle. Dock, även om nowcasting kräver mycket mindre datorkraft än vädersimuleringar, det kan inte exakt förutsäga nederbörd från snabbt utvecklande åskmoln, där det finns snabba vertikala rörelser i regnmönstren.

Nyligen, dock, en ny typ av system, kallad en radrad med radfas, installerades på Suita Campus vid Osaka University. Radaren kan riktas in väldigt snabbt - den kan skanna hela himlen på tio till trettio sekunder, tittar på cirka 100 vinklar med en räckvidd på 60 kilometer. Radaren kan riktas exakt genom att manipulera strålarna som avges av ett antal enheter, så att en platt radar kan skanna hela himlen mycket snabbt.

I ett försök att förbättra radarens prognosförmåga, gruppen utvecklade en algoritm som tar den enorma mängden observationsdata från radarn, uppdateras var 30:e sekund, och gör snabba prognoser baserat på 3D-regndata. Detta gör det möjligt att göra extremt frekventa och korrekta prognoser. Prognoserna, som täcker Kansai (Osaka, Kyoto och Kobe) i Japan, finns tillgängliga online på:https://weather.riken.jp/.

Gruppen har också utvecklat en prognosmodell baserad på raddata med fasad array med hjälp av den kraftfulla K-datorn, och även om det för närvarande inte kan implementeras på grund av behovet av massiv beräkningskraft, gruppen planerar att fortsätta det arbetet med hopp om att det så småningom kan implementeras på framtida datorer, möjliggör mycket mer exakta prognoser för kraftigt regn. Enligt Takemasa Miyoshi, som leder projektet på RIKEN AICS, "kraftiga regn kan få tragiska konsekvenser, eftersom de leder till översvämningar eller farliga jordskred på några minuter. Vi hoppas att kunna förutse dem, även tio minuter i förväg, hjälper oss att minimera den skada de kan orsaka. Det finns fortfarande många frågor att ta itu med, till exempel hur man gör denna information tillgänglig för dem som behöver den i tid och effektivt, och vi planerar att fortsätta vårt arbete för att göra detta system till verklighet. "Som en del av ansträngningen att göra systemet praktiskt, forskarna samarbetar med en appdesigner som erbjuder väderprognosappar till smartphone -användare (se http://www.aics.riken.jp/en/topics/170324.html). De ser också fram emot att samarbeta med andra radaranläggningar för fasuppsättning för att ge prognoser för ett mer utbrett område.