Fuktig luft stiger upp från Amazonas flodbassäng, kolliderar med damm från Sahara som blåst över Atlanten. Temperaturen stiger i havet runt Azorerna. Vindarna cirklar snabbare och snabbare, piska havet till en frenesi av krönande dyningar. Isbitar lika stora som byggnader kalvar utanför Grönland. Upphetsad av stormar i Kaliforniens golf, dammstormar stampar över Sonoraöknen, tumlande fåglar genom himlen.

Jordens system dansar oavbrutet. Wenwen Li har fångat valsen i ett nytt verktyg för klimatvisualisering.

PolarGlobe är en storskalig, webbaserat fyrdimensionellt visualiseringsverktyg som ger tillgång till klimatdata för alla med internetuppkoppling. Det är kapabelt att illustrera förändringar i atmosfären levande i realtid.

Designad speciellt för polarforskare som vill förstå inlandsisarna, verktyget är också användbart för gymnasielärare i naturvetenskap och väderfanatiker.

"Det är inte bara för forskning. Varje dag, väderbevakare kan se vad som händer, sa Li, en biträdande professor vid School of Geographical Sciences and Urban Planning vid Arizona State University. "Vi skulle älska att inspirera nästa generation till vetenskap."

Klimatdata i sig är helt enkelt enorma. Det strömmar in data varje dag från väderstationer, fjärrsensorer, ballonger, flygplan och observatörer. Det finns lufttemperatur, lufttryck, havstemperaturer och vinddata. Både atmosfär och hav interagerar med terräng, skapa mer data.

"Klimatdata är flerdimensionell, " sa Li. "Det täcker inte bara jordens yta. Det sträcker sig också till rymden ... Det finns en enorm mängd data om jorden som genereras varje ögonblick. Traditionellt när klimatforskare analyserar data, de måste ha dedikerad programvara installerad på sin egen dator och de måste göra en lagerbasanalys."

Analys med partiell data ger inte hela omfattningen av vad som är en mycket stor bild.

"Om vi ​​bara visualiserar en enda bit data, över en enda dimension, i mjukvara, mängden information vi kan se är mycket begränsad, "Li sa. "Hela datavolymen kan visualiseras på detta virtuella jordklotbaserade vetenskapliga visualiseringsverktyg. Fördelen med detta är att det kan ses i handling."

Li kallar tekniken för m-cubed:"Multidimensionell, mångfasetterad, multivariat."

Historisk data i verktyget går tillbaka till 2010. Aktuell data uppdateras var sjätte timme. Verktyget använder artificiell intelligens och maskininlärning så det fortsätter att lära sig på egen hand när ny data genereras.

"Vi samlar in denna data i realtid, bearbeta det, och smälta in det i vårt visualiseringssystem och vara värd för det genom att tillhandahålla ett mycket användarvänligt gränssnitt som är webbaserat, så att alla som har en webbläsare kan komma in i verktyget och analysera mycket av atmosfärsfenomenet, " sa Li.

Det är en enorm mängd data:350 terabyte – motsvarande 70 års brev som levererats av US Postal Service.

En geografisk informationsforskare, Li utbildades i både datavetenskap och geosystemvetenskap. "Jag är väldigt intresserad av att överbrygga de två fälten, " Hon sa.

Teamet i Lis Cyber ​​Infrastructure and Computational Intelligence Lab leddes av Sizhe Wang, som tar en magisterexamen i geografisk vetenskap.