На других языках: English
Иллюстрация. Представьте, что кто-то собирается зимой на Кёль-Суу, озеро за долиной Ак-Сай у границы с Китаем. Перед выездом он смотрит прогноз, построенный на глобальных данных. Прогноз обещает около минус 25 °C, и под минус 25 собираются одежда, топливо и график поездки.
На дне долины воздух ближе к минус 40. При таком морозе дизельное топливо густеет и перестаёт идти по топливной магистрали, а двигатель, который без труда завёлся в Бишкеке, может больше не завестись. Одежда, рассчитанная на минус 25, перестаёт спасать уже через час на улице. Каждое решение в этой поездке было разумным для погоды, которой не было.
Тот же разрыв лежит в основе любого плана, построенного на тех же цифрах. Строители решают, схватится ли бетон, залитый сегодня. Дорожная служба выбирает неделю для работ на перевале. Экспедиция выходит к леднику, а чабан прикидывает, не ударит ли ночью мороз. Разница в один градус меняет часть этих решений. Разница в пятнадцать меняет их все, и сильнее всего она сказывается в крайних значениях, где опасен сам холод или сама жара.
Что земля говорит о сетке
Поездка выше придумана. Холод настоящий, и наша станция Чатыр-Таш на дне долины фиксировала −39 °C. Разрыв между этим и прогнозом показывают наши собственные исследования. Большинство продуктов погоды для гор Кыргызстана, включая построенные на данных спутниковой эпохи и обученные на них глобальные ИИ-модели, сверяют с глобальными сетками реанализа, такими как ERA5-Land. Мы сравнили эти сетки со станциями, которые стояли на земле.
На старой станции Аксай в долине Ак-Сай, на высоте 3 135 метров, с рядом наблюдений 1951–1998 годов, ERA5-Land в среднем завышает температуру на 4,2 °C даже после обычной поправки на высоту. Суусамыр на высоте 2 087 метров показывает те же 4,2 °C, Арпа на высоте 3 000 метров 3,5 °C. Зимой хуже. Долина Ак-Сай представляет собой замкнутую котловину, и в тихие ночи самый холодный воздух стекает на дно и застаивается там. На нашей мачте Чатыр-Таш на дне котловины реанализ MERRA-2 был теплее станции на 10,5 °C в часы ниже −15 °C. На Чатыр-Кёле, почти на 500 метров выше, в открытой озёрной котловине, с тем же прибором за тот же сезон, расхождение было в пределах примерно одного градуса. Стандартная поправка на высоту исходит из того, что выше значит холоднее. В такие ночи дно долины становится самым холодным местом в округе, и поправка уводит оценку ещё дальше от истины.
| Место | Высота (м) | С чем сравнивали | Сетка теплее на |
|---|---|---|---|
| Станция Аксай, долина Ак-Сай | 3 135 | ERA5-Land после поправки на высоту | +4,2 °C |
| Суусамыр | 2 087 | ERA5-Land после поправки на высоту | +4,2 °C |
| Арпа | 3 000 | ERA5-Land после поправки на высоту | +3,5 °C |
| Чатыр-Таш, дно котловины Ак-Сай | 3 136 | MERRA-2, часы ниже −15 °C | +10,5 °C |
| Чатыр-Кёль, открытая озёрная котловина | 3 623 | MERRA-2, часы ниже −15 °C | +1,2 °C |
Анализ KG Labs, октябрь–ноябрь 2026 года. Аксай, Суусамыр и Арпа представлены историческими рядами станций (Аксай 1951–1998), сопоставленными с ERA5-Land, высоты по метаданным станций NSIDC G02174 (Williams & Konovalov). Чатыр-Таш и Чатыр-Кёль представлены мачтами KGISOC с одной и той же моделью прибора за один и тот же холодный сезон 2025–26 годов, высоты по реестру станций KG Labs.
Тёплое смещение свойственно не одному продукту. На станции ROMPS Ак-Сай, на высоте 3 059 метров на том же дне котловины, мы сопоставили четыре сеточных продукта с четырнадцатью годами ежечасных наблюдений. Все четыре зимой показывают тепло, и чем холоднее, тем сильнее ошибаются. Более мелкая сетка не помогла. Хуже всех оказался 10-километровый даунскейлинг, а 9-километровый ERA5-Land был не лучше 28-километрового ERA5.
| Продукт | Сетка | Весь год | Зима (дек–фев) | Дни ниже −25 °C |
|---|---|---|---|---|
| ERA5 | 28 км | +1,8 °C | +8,0 °C | +11,2 °C |
| ERA5-Land | 9 км | +2,0 °C | +8,7 °C | +11,9 °C |
| MERRA-2 | 55 км | +4,3 °C | +11,7 °C | +15,9 °C |
| HAR v2 | 10 км | +4,0 °C | +13,1 °C | +17,7 °C |
Сетка минус станция, среднесуточные значения, 4 728 общих дней в 2012–2026 годах, из них 659 ниже −25 °C. Ряд Ак-Сай (ASAI): CAWa/ROMPS, GFZ Потсдам, CC BY 4.0. Источник: Internet Society Kyrgyz Chapter, исследование полюса холода Ак-Сай, октябрь 2026 года.
С осадками расхождение ещё больше. По сравнению с горными дождемерами ERA5-Land давал в два–одиннадцать раз больше измеренного. Спутник или глобальная сетка показывают всю страну сразу, чего не может ни одна сеть станций. Но на дне долины Ак-Сай в январе только термометр, который стоит там, знает, насколько холодно.
Около тридцати станций и данные с 2012 года
Kyrgyzstan Weather View показывает эти термометры, а также анемометры и дождемеры рядом с ними, на теневом рельефе в виде движущихся линий ветра и цветовых слоёв. Его питают две сети. ROMPS, которую ведут Центрально-Азиатский институт прикладных исследований Земли (ЦАИИЗ) и GFZ Потсдам, хранит ряды с 2012 года, со станциями от ледника Абрамова на высоте 4 124 метра до трёх пунктов в Узбекистане. KGISOC, сеть наземных наблюдений Кыргызского отделения Интернет-общества (Internet Society Kyrgyzstan Chapter), добавляет последние годы у ледниковых озёр, на высокогорных пастбищах, на участке мерзлоты и на действующем оползне. Станции KGISOC я собрал сам и сам установил их на местах. Я был на каждом из этих участков. Я знаю каждый датчик, каждый шлюз и каждый канал передачи данных и ошибки, которые могут возникнуть на любом этапе между прибором и экраном. Поэтому я доверяю наземному ряду там, где он расходится с сеткой, и поэтому же знаю, где он может ошибаться.
В долине Ак-Сай три из них. Корумду стоит на мерзлоте на высоте 3 220 метров. Чатыр-Таш стоит на высокогорной степи на высоте 3 136 метров, а станция ROMPS Ак-Сай находится в нескольких сотнях метров от него. На карте это две отдельные точки, чтобы обе сети можно было читать рядом, на одном склоне.
Между станциями каждый цвет представляет собой оценку. Ветер считается как взвешенное по расстоянию среднее ветров на станциях и направляется вдоль долин, а не через хребты. Температура приводится к высоте местности той же стандартной поправкой, о которой шла речь выше. Поэтому в котловине с застоем холода вдали от станций карта несёт ту самую слабость, которой посвящён этот текст. Рядом со станцией она совпадает с наблюдением. Осадки показываются только в пределах примерно пятидесяти километров от дождемера, а там, где станций мало, на юге и западе, цвет бледнеет. Щелчок по любой точке рисует путь воздуха через неё, на шесть часов назад и на шесть вперёд.
Одна модель со стенда
Большая часть работы за этой страницей фундаментальная и обычно не видна. Это сбор и очистка рядов станций, оценка моделей по ним, коррекция моделей и отбор только того, что выдерживает сравнение. С 2024 года в рамках программы AI for Climate Action KG Labs проверила или встроила на этом стенде более десятка моделей прогноза, среди них GraphCast, Pangu-Weather, FuXi, ECMWF AIFS, NOAA AIGFS, WeatherNext 2, Aardvark и другие. Каждую оставляют, откладывают или отбрасывают в зависимости от того, как она справляется на горных станциях Кыргызстана.
Kyrgyzstan Weather View открыто запускает один из этих подходов. Он делает наукастинг по последним показаниям станций и продолжает прогноз на 24 часа вперёд. Для каждой станции и каждой величины селектор по прошлым результатам выбирает между моделями, обученными на собственной истории станции, и публичными прогнозами, скорректированными по ней. Прогнозируются температура, влажность, давление на уровне станции и ветер на 24 часа вперёд.
Чего стоит один градус
Мы прогнали прогноз задним числом по октябрю 2026 года на станциях KGISOC, на сутки вперёд, против самого простого соперника, допущения, что завтра в этот час будет так же, как сейчас.
| Величина | Выбранный прогноз (RMSE) | «Как сейчас» (RMSE) | Единица |
|---|---|---|---|
| Температура | 1,35 | 2,41 | °C |
| Влажность | 8,7 | 14,8 | процентные пункты |
| Давление на уровне станции | 1,02 | 1,78 | гПа |
| Скорость ветра | 1,26 | 1,42 | м/с |
| Направление ветра | ≈ 58 | ≈ 59 | градусы |
Ретроспективная проверка, станции KGISOC, октябрь 2026 года, прогноз на сутки вперёд, сопоставленные строки. Источник: оценка прогноза KG Labs, ноябрь 2026 года.
Ошибка по температуре снизилась с 2,41 до 1,35 °C, то есть чуть больше чем на градус. Поставьте это рядом с числом, вокруг которого мир выстроил свои климатические обязательства. Парижское соглашение стремится удержать глобальное потепление в пределах 1,5 °C выше доиндустриального уровня. Суточная ошибка прогноза на одной станции и глобальное среднее за десятилетия измеряют разное. Встречаются они в одних и тех же местах, в порогах заморозков и жары для посевов, в датах открытия дорожного и строительного сезонов, в оценках таяния ледников и озёр за ними и в продолжительности отопительного сезона в городе.
Всё, что откалибровано по данным, которые в горной долине завышают температуру на два–четыре градуса, переносит это смещение в каждый порог, построенный поверх, будь то предупреждение о заморозках, модель таяния или план отопления. При 2,41 °C повседневная ошибка прогноза была больше всего запаса в 1,5 °C. При 1,35 °C она укладывается в него. Модель, скорректированная по наземным датчикам, позволяет задавать эти пороги по погоде, которая действительно бывает в этом месте, а по мере появления новых станций их можно перепроверять.
Та же арифметика работает и в масштабе года. Карты мерзлоты обычно строят по среднегодовой температуре. Тёплого смещения в один градус в этом среднем может хватить, чтобы перевести участок на карте из сплошной мерзлоты в прерывистую или вовсе убрать его с карты мерзлоты, хотя грунт под ним по-прежнему мёрзлый. Корумду, станция KGISOC в долине Ак-Сай, стоит на мерзлоте на высоте 3 220 метров. Решения о том, где прокладывать дорогу, на какую глубину закладывать фундамент и вкладываться ли в рудник или лицензию на разведку, принимают по таким картам. Карта, потерявшая мерзлоту из-за одного градуса, считает, что льда в грунте уже нет.
Выигрыш неравномерный. Влажность и давление улучшились примерно в той же доле, что и температура. Скорость ветра улучшилась немного, а направление почти не изменилось, поэтому в часы прогноза линии ветра показывают общий перенос воздуха, а точный путь через отдельную долину остаётся за пределами их точности.
Накануне COP31
Мы сделали Kyrgyzstan Weather View накануне COP31, чтобы показать на одной странице работу, которая в основном фундаментальна и редко бывает видна. Он демонстрирует одну модель и то, что она меняет. Остальные модели на стенде ещё предстоит проверить и подтвердить по наземным датчикам и их показаниям, и каждая новая станция даёт им больше опоры для такой проверки. В Кыргызстане, как и во всём регионе, разговор о 1,5 °C обычно ведётся в глобальных средних. На дне долины Ак-Сай январской ночью расстояние между сеткой и термометром может превышать десять градусов. Измерить его может только датчик на земле. Поэтому я выступаю за улучшение моделей измерений. По ним планируется будущее этих долин.
Азиз Солтобаев, Общественный фонд KG Labs, Бишкек, 4 ноября 2026 года
Наблюдения KGISOC © Internet Society Kyrgyz Chapter. Показаны для просмотра, доступ к данным по запросу. Данные ROMPS: CAIAG / GFZ German Research Centre for Geosciences, Hydrometeorological data from the ROMPS network, CC BY 4.0. Рельеф: Terrain Tiles on AWS Open Data. Границы: Natural Earth. Ссылка для цитирования: KG Labs Public Foundation (2026), Kyrgyzstan Weather View, kglabs.org/weatherdata.