Prywatne firmy gromadzą teraz dane pogodowe dla NOAA

Artykuł pierwotnie ukazał się na stronie Inside Climate News i jest częścią współpracy Climate Desk .

Kiedy na początku tego roku Narodowa Służba Meteorologiczna (NWS) z powodu niedoborów kadrowych zawiesiła starty balonów meteorologicznych w swojej stacji w Kotzebue na Alasce, firma WindBorne Systems , startup zajmujący się wdrażaniem balonów meteorologicznych nowej generacji, podjęła się wypełnienia luki.

W lutym firma zaczęła sprzedawać NWS swoje dane atmosferyczne dotyczące zachodniej Alaski, wypełniając w ten sposób potencjalnie krytyczną lukę w prognozach pogody.

Balony meteorologiczne zbierają w czasie rzeczywistym dane dotyczące temperatury, wilgotności, prędkości wiatru i ciśnienia atmosferycznego, które meteorologowie wykorzystują do przewidywania pogody i zrozumienia długoterminowych zmian klimatu. Biuro na Alasce było jednym z kilkunastu , które zawiesiły lub ograniczyły starty balonów w odpowiedzi na głębokie cięcia etatów wprowadzone przez Departament Efektywności Rządowej (DOGE) administracji Trumpa. Krytycy twierdzą, że cięcia osłabiły możliwości prognozowania NWS w obliczu zbliżającego się sezonu huraganów, a ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak powodzie, które nawiedziły Teksas, pochłaniają ludzkie życie i niszczą mienie.

W obliczu trudności, z jakimi boryka się służba meteorologiczna, która walczy o utrzymanie prognoz i innych usług, polega na firmach prywatnych, które mają przejąć pałeczkę. Na przykład WindBorne, wspierany przez Khosla Ventures, firmę venture capital, która koncentruje się na inwestowaniu w firmy o innowacyjnych modelach biznesowych i technologiach, otwiera w tym roku pięć nowych miejsc do startu balonów w Stanach Zjednoczonych, rozszerzając współpracę z Narodową Agencją Oceanografii i Atmosfery (NOAA), agencją macierzystą NWS.

„Codziennie wypuszczamy więcej balonów i zbieramy więcej danych obserwacyjnych, co pomoże nam udoskonalić prognozy na wypadek awarii niektórych systemów” – powiedział John Dean, współzałożyciel i dyrektor generalny firmy WindBorne.

Sofar Ocean , Tomorrow.io , Black Swift Technologies i Saildrone to kolejne startupy z innowacyjnymi technologiami i modelami prognozowania AI, które w coraz większym stopniu dostarczają NOAA krytycznych danych atmosferycznych i oceanicznych za pośrednictwem programu Mesonet . Taka współpraca nie jest nowa, ale byli urzędnicy NOAA obawiają się, że obecna administracja, z jej zapałem do prywatyzacji, porzuci podstawowe federalne systemy obserwacyjne i zamiast tego będzie polegać na danych z sektora prywatnego w celu prognozowania pogody. Chociaż chwalili innowacje firm, stwierdzili, że NOAA musi zachować własność swoich „podstawowych” zasobów danych, takich jak balony meteorologiczne, aby zapewnić bezpieczeństwo publiczne i zachować historyczne zapisy klimatyczne. Nowe technologie, jak stwierdzili, powinny uzupełniać podstawowe wysiłki NOAA w zakresie gromadzenia danych, a nie zastępować je hurtowo.

„NOAA zawsze utrzymywała silne relacje z sektorem prywatnym właśnie w zakresie tego, czym zajmuje się WindBorne”, na przykład innowacji i dostarczania danych, powiedział Tom Di Liberto, meteorolog i były rzecznik NOAA, który obecnie jest dyrektorem ds. mediów w Climate Central. Jednak za obecnej administracji „problemem jest to, co to zastąpi?”

Jeśli usługi prywatne zastąpią, a nie uzupełnią, podstawowe zasoby danych agencji, może to okazać się problematyczne, ponieważ „mniej danych to źle” – powiedział. „Czy faktycznie oszczędzamy pieniądze, czy po prostu przekazujemy pieniądze podatników prywatnej firmie?”

W przeszłości NOAA kupowała czujniki i sprzęt od firm obiecujących innowacje, aby wdrożyć tę technologię u siebie. Ostatnio przyjęła model „danych jako usługi”, w którym kupuje dane od firm, które zachowują prawa do własnego sprzętu i własności intelektualnej.

„Chociaż może to być korzystne dla wszystkich, martwię się, że staniemy się zbyt uzależnieni od niektórych z tych innowacyjnych rozwiązań” – powiedział Rick Spinrad, który kierował NOAA za rządów Bidena. „Co się stanie, gdy założyciel [zmieni kierunek]?”

Agencja potrzebuje również więcej personelu, aby skutecznie zarządzać rosnącym wykorzystaniem danych komercyjnych – powiedział. „To, co robi ta administracja, opowiadając się za dostarczaniem danych przez sektor prywatny, a następnie likwidując jedną trzecią służb meteorologicznych, jest sprzeczne. Kto będzie zarządzał tymi programami i dbał o ich skuteczność?”

NOAA straciła już dostęp do ważnego narzędzia opracowanego przez Saildrone , którego celem jest poprawa prognozowania huraganów i dokładności ostrzegania przed nimi, ponieważ nie ogłosiła zaproszenia do składania ofert kontraktowych odpowiednio wcześnie przed rozpoczęciem sezonu huraganów.

Istnieją też ryzyka związane z niektórymi technologiami, od których agencja staje się zależna, gdy są one zastrzeżone i specyficzne dla konkretnej firmy.

Zależność agencji od jednej firmy w zakresie kluczowych usług lub danych jest szczególnie niepokojąca dla Brada Colmana, prywatnego meteorologa, który wcześniej pracował w NOAA. „To wrażliwa sytuacja, ponieważ dysponujesz teraz danymi, na których zbudowałeś swój system prognozowania” – powiedział. Firma mogłaby zażądać większych pieniędzy, co ograniczyłoby możliwości NOAA w zakresie inwestowania w inne firmy lub mogłoby wpłynąć na produkt, który dostarcza rządowi, gdyby wyzwania biznesowe, z którymi się mierzy, wpłynęły na jego działalność.

Własność danych to kolejny kluczowy problem. Tradycyjnie NOAA dążyła do tego, aby kupowane przez nią dane komercyjne były dostępne bezpłatnie dla każdego, kto chce je wykorzystać do prognozowania lub badań, powiedziała Mary Glackin, była wysoka urzędniczka NOAA, która pracowała również w Weather Company.

To najlepsze rozwiązanie dla bezpieczeństwa publicznego – powiedziała. „W tym kraju nie ma prognozy pogody, która nie byłaby oparta na NOAA” – dodała.

Jednak umowy licencyjne na bezpłatne i otwarte dane mogą być kosztowne dla rządu, a firmy często chcą zachować część danych, aby sprzedać je prywatnym nabywcom. W takich sytuacjach NOAA może kupować dane do własnych celów, ale przez określony czas nie udostępniać ich prognostom spoza agencji.

Pierwsza administracja Trumpa wyraziła gotowość wyboru tej drugiej opcji. Na przykład, umowa wynegocjowana w 2020 roku z firmą, która dysponowała – jak uważało wielu – lepszym modelem prognozowania huraganów, uniemożliwiła NOAA publiczne publikowanie prognoz przez pięć lat, co spotkało się z krytyką ze strony specjalistów od huraganów i prywatnych prognostów.

Balony sterowane za pomocą sztucznej inteligencji firmy WindBorne pozostają w powietrzu przez wiele miesięcy i zbierają o wiele więcej danych z górnych warstw atmosfery niż tradycyjne balony meteorologiczne, które latają tylko około dwóch godzin, po czym pękają i opadają na ziemię.

Tradycyjne balony meteorologiczne, nazywane radiosondami ze względu na przenoszone na nich instrumenty, obejmują zaledwie niewielką część Ziemi, ponieważ ich wystrzeliwanie i odbieranie z nich danych nad oceanami i w odległych rejonach jest logistycznie trudne.

Balony WindBorne, z kolei, mogą zbierać i przesyłać dane z odległych regionów. To czyni je bardziej adaptacyjnymi i szczególnie przydatnymi do monitorowania rzek atmosferycznych, które przynoszą ekstremalne opady w regionach przybrzeżnych, powiedział Glackin. „Chciałbym zobaczyć je w zestawie systemów obserwacyjnych”.

Firma wysyła około 100 balonów z sześciu wyrzutni na całym świecie, co stanowi ułamek spośród 92 wyrzutni obsługiwanych przez NOAA. Jak jednak powiedział Dean, firma ma zamiar rozszerzyć swoją działalność i w ciągu najbliższych pięciu lat wysłać na cały świat do 10 000 balonów.

Jak napisał w wiadomości e-mail Curtis Marshall, dyrektor Programu Danych Komercyjnych NWS, dane z systemu Windborne są tańsze od danych z radiosond „jeśli weźmiemy pod uwagę każdą obserwację lub stację”.

I choć dane są teraz bezpłatne i ogólnodostępne, w miarę rozwoju firmy, chce ona wstrzymać udostępnianie części gromadzonych informacji na 48 godzin, aby móc je sprzedać prywatnym nabywcom, powiedział Dean. Dane te nie będą już przydatne innym prognostom.

Radiosondy zbierają jeden profil pionowy – linię od poziomu gruntu do punktu eksplozji balonu – danych w atmosferze, co jest istotne dla zrozumienia sygnałów dotyczących zmian klimatu. Balony WindBorne z kolei zbierają tysiące punktów danych, na różnych wysokościach, na obszarze poziomym. Ich trasa jest w pewnym sensie doraźna, wyznaczana przez kierunek wiatru, podczas gdy radiosondy zbierają dane w linii wznoszącej się z miejsca, które pozostaje niezmienne przy każdym starcie.

Chociaż brak spójnej ścieżki WindBorne nie ma znaczenia dla krótkoterminowych prognoz pogody, może mieć znaczenie dla zrozumienia długoterminowych zmian klimatu, które obecnie opierają się na dekadach danych o profilu pionowym zebranych w tym samym miejscu, powiedział Glackin. Dane z WindBorne nie byłyby porównywalne z tymi danymi historycznymi.

„Mamy bardzo dokładny rejestr danych klimatycznych, który pozwala nam mówić o tym, jak zmienia się klimat” – powiedziała. „Gdyby jutro zniknęły wszystkie radiosondy, trudno byłoby ustalić, co się zmieniło i co przypisać technologii, a co temu, co naprawdę wydarzyło się w atmosferze”.

Colman, meteorolog, który kiedyś pracował w NOAA, powiedział, że istnieją metody przejścia na nowe urządzenia, jednak NWS będzie musiała proaktywnie zaplanować tę zmianę, aby utrzymać spójny zapis danych.

Na razie NWS nie podejmuje działań mających na celu zastąpienie radiosond, ale jest na „wczesnym etapie” planowania nowego zestawu systemów obserwacji górnych warstw atmosfery, które dostarczałyby danych „w zasadzie podobnych do tych, które zapewnia federalna sieć radiosond” – napisał Marshall.

Nowe systemy obserwacyjne będą pochodzić z komercyjnie eksploatowanych balonów, dronów i samolotów i „będą uzupełniać naszą federalną sieć balonów”.

Jednak Austin Tindle, współzałożyciel Sorcerer, firmy będącej konkurentem WindBorne, powiedział, że urzędnicy NOAA coraz częściej pytają go, „jak mogłoby wyglądać prawdziwe zastąpienie radiosondy”.

„Ostatnio nastąpiła zmiana atmosfery i ten temat często pojawia się w rozmowach” – powiedział.

Dean z WindBorne odmówił odpowiedzi na pytanie, czy prowadził podobne rozmowy.

Partnerstwo NOAA z WindBorne „może być całkowicie udane [mam na myśli raczej dodatek, a nie zamiennik], ale ludzie nie mają zbytniego zaufania do szerszej strategii działalności NOAA w zakresie prognozowania pogody, biorąc pod uwagę wszystko, co się wydarzyło” — powiedział Di Liberto, cytując ogłoszenie agencji z 25 czerwca, że w ciągu zaledwie pięciu dni na stałe zakończy ona kluczowy program satelitarny wykorzystujący mikrofale do prognozowania huraganów.

Dean z Windborne nie jest zbyt chętny do zastępowania podstawowych funkcji NOAA. „Lepiej jest uzupełniać tradycyjne balony meteorologiczne niż je zastępować, ale chcemy wypełniać luki, gdziekolwiek się pojawią” – powiedział.

Nie jest sam. Tindle, którego balony zasilane energią słoneczną są mniejsze i latają dalej niż te firmy WindBorne, powiedział, że Sorcerer „nigdy nie miał zastąpić” radiosond, ale pokryć miejsca na świecie, gdzie nie ma tradycyjnych startów balonów.

Jednym z powodów, dla których prywatne firmy zajmujące się monitoringiem pogody są ostrożne co do zakresu usług świadczonych rządowi, jest dyrektywa federalnych agencji dotycząca służenia społeczeństwu, która czasami jest niezgodna z interesami biznesu.

„Mandat rządu nie jest naszym zadaniem” – powiedział Tim Janssen, współzałożyciel firmy Sofar , która stworzyła sieć boi, które są umieszczane na statkach i samolotach, wyposażonych w czujniki monitorujące warunki oceaniczne. „Nie moglibyśmy wydać milionów dolarów na coś, co służyłoby tylko i wyłącznie korzyściom społecznym, [gdy] nie ma bezpośredniego uzasadnienia biznesowego”.

Sofar udostępnia firmom żeglugowym prognozy pogody, które pomagają im planować najbezpieczniejsze i najbardziej oszczędne trasy. Współpracuje również z Marynarką Wojenną Stanów Zjednoczonych, NOAA i Europejskim Centrum Prognoz Średnioterminowych.

„Największym zmartwieniem w ostatnich miesiącach był dla nas [brak] świadomości znaczenia tych partnerstw” – powiedział Janssen, zauważając narastające nastawienie: „Po prostu się tym zajmijmy, a branża się tym zajmie. To absurdalny pomysł”.

Jednak NWS może znaleźć się w trudnej sytuacji, mając ograniczone możliwości gromadzenia, analizowania i rozpowszechniania istotnych informacji pogodowych.

„Gdybym był na stanowisku NOAA, szukałbym analizy kosztów i korzyści dla [WindBorne], chociaż polityka bierze górę nad wszystkim innym i teraz jesteśmy pod ścianą” – powiedział Glackin. „Ale nie sądzę, żeby mogli wkroczyć do biura sekretarza i powiedzieć: oto rozwiązanie wszystkich naszych problemów”.