Добавить новость
smi24.net
News in English
Май
2024

NASA “Wildfire Digital Twin” Pioneers New AI Models and Streaming Data Techniques for Forecasting Fire and Smoke

0

5 min read

NASA “Wildfire Digital Twin” Pioneers New AI Models and Streaming Data Techniques for Forecasting Fire and Smoke

NASA’s “Wildfire Digital Twin” project will equip firefighters and wildfire managers with a superior tool for monitoring wildfires and predicting harmful air pollution events and help researchers observe global wildfire trends more precisely.

The tool, developed with funding from NASA’s Earth Science Technology Office and NASA’s FireSense Program, will use artificial intelligence and machine learning to forecast potential burn paths in real time, merging data from in situ, airborne, and spaceborne sensors to produce global models with high precision.

A wildfire simulation describing the spread of PM 2.5 aerosols during a recent controlled burn, generated using the WRF-SFIRE model. “Wildfire Digital Twin” will build on this and other models to simulate active burns with unprecedented resolution.
Credit: Kathleen Clough/San Jose State University

Whereas current global models describing the spread of wildfires and smoke have a spatial resolution of about 10 kilometers per pixel, the Wildfire Digital Twin would produce regional ensemble models with a spatial resolution of 10-to-30 meters per pixel, an improvement of two orders of magnitude.

These models could be generated in a span of mere minutes. By comparison, current global models can take hours to produce.

Models with such high spatial resolution produced at this speed would be immensely valuable to first-responders and wildfire managers trying to observe and contain dynamic burns.

Milton Halem, a Professor of Computer Science and Electrical Engineering at the University of Maryland, Baltimore County, leads the Wildfire Digital Twin project, which includes a team of more than 20 researchers from six universities.

“We want to be able to provide firefighters with useful, timely information,” said Halem, adding that in the field, “there is generally no internet, and no access to big supercomputers, but with our API version of the model, they could run the digital twin not just on a laptop, but even a tablet,” he said.

NASA’s FireSense project is focused on leveraging the agency’s unique Earth science and technological capabilities to achieve improved wildfire management across the United States.

NASA’s Earth Science Technology Office supports this effort with its newest program element, Technology Development for support of Wildfire Science, Management, and Disaster Mitigation (FireSense Technology), which is dedicated to developing novel observation capabilities for predicting and managing wildfires –including technologies like Earth System Digital Twins.

Earth System Digital Twins are dynamic software tools for modeling and forecasting climate events in real time. These tools rely on data sources distributed across multiple domains to create ensemble predictions describing everything from floods to severe weather.

In addition to assisting first responders, an Earth System Digital Twin dedicated to modeling wildfires would also be valuable to scientists monitoring wildfire trends globally. In particular, Halem hopes Wildfire Digital Twins will improve our ability to study wildfires across global boreal forests of cold-hardy conifers, which sequester vast amounts of carbon.

When these forests burn, all of that carbon is released back into the atmosphere. One study, released in August of 2023, found that boreal wildfires alone accounted for 25% of all global CO2 emissions for that year to date.

“The reason CO2 emissions from Boreal wildfires are taking place at an increasing yearly rate is because global warming is rising faster at high latitudes than the rest of the planet, and as a result, boreal summers there are becoming longer,” said Halem. “Whereas the rest of the planet may have warmed one degree Celsius since the pre-industrial revolution, this region has warmed well over two degrees.”

Halem’s work builds on other wildfire models, particularly the NASA-Unified Weather Research and Forecasting (NUWRF) model, developed by NASA, and WRF-SFIRE, developed by a team of researchers with support from the National Science Foundation. These models simulate phenomena like wind speed and cloud cover, which makes them the perfect foundation for a Wildfire Digital Twin.

Specifically, Halem’s team is working on new satellite data assimilation techniques that will blend information from space-based remote sensors into their Wildfire Digital Twin, enabling improved global data forecasts that will be useful for emergencies and science missions alike.

In October, Halem’s team participated in the first FireSense field campaign in collaboration with the National Forest Service’s Fire and Smoke Model Evaluation Experiment (FASMEE) to observe smoke as it travelled more than 10 miles during a controlled burn in Utah, using a ceilometer. Now the team is feeding that data into their modeling software to help it track plumes more accurately.

They’re especially interested in tracking particles smaller than 2.5 micrometers, which are small enough to pass through a person’s lungs and enter the bloodstream. These particles, also known as PM 2.5, can cause serious health issues even if a person is nowhere near an active burn.

“When these fires ignite and start to burn, they produce smoke, and this smoke travels considerable distances. It affects people not only locally, but also at distances of thousands of kilometers or more,” said Halem.

Data from the controlled burn will also help Halem and his team quantify the relationship between aerosols and precipitation. Increased aerosols from wildfires have a huge impact on cloud formation, which in turn impacts how precipitation occurs downstream of an affected fire burn.

Assimilating all this information as it streams from sensors in real time is essential for detailing the full impact of wildfires at local, regional, and global scales.

PROJECT LEAD

Milton Halem, University of Maryland at Baltimore County

SPONSORING ORGANIZATION

NASA’s FireSense Technology Program, a part of the agency’s Earth Science Technology Office (ESTO), funds this project.








День текилы в Waldorf Astoria Seychelles Platte Island

Южный филиал "ЛокоТех-Сервис" перевыполнил программу ремонта за первое полугодие 2025 года

Врач-офтальмолог Элина Санторо: как выбрать идеальные солнцезащитные очки

Подводный праздник в Dhawa Ihuru: погружение за скидками


At Last We Know Why Shemar Turner Fell To The 2nd Round

The anti-DEI movement has a new ally: The FCC

Jerome Powell is gaining some key backing on Capitol Hill from GOP senators

American firms in China report record-low new investment plans for 2025, and doubts about their profitability


Туристический спецпроект «Умные путешествия» стартовал в Подмосковье

Екатеринбурженка заказала убийство бывшего мужа, чтобы не делить с ним ребенка

«Путь к вершинам»: вдохновляющий проект для детей и подростков с ограниченными возможностями здоровья в Приэльбрусье

Машина врезалась в столб. Разыскиваются свидетели ДТП


Destiny 2 Phoneutria Fera god roll guide: Best perks, barrels, and magazines

В Pokémon TCG Pocket обновится система торговли карточками

The origin of 'AI Appreciation Day' isn't what you think: It was started by an Elon Musk admirer who camped outside of SpaceX Starbase for a year hoping to talk to the billionaire about AI regulation

As the Nintendo eShop fails to protect from 'eslop', indie devs reflect on how it affects their work and why Steam is just better: 'Their algorithm will more or less naturally bury AI slop'



Подводный праздник в Dhawa Ihuru: погружение за скидками

Слуцкий высказался о новых санкциях, введённых против России.

Московское «Динамо» потеряло очки в первом матче сезона с новичком РПЛ

Правительство разъяснило порядок выплат утильсбора.


Псковский фестиваль колокольного звона пройдет 23 и 24 июля 

Первый регулярный рейс из нового аэропорта Геленджика приземлился в Шереметьево

«Путь к вершинам»: вдохновляющий проект для детей и подростков с ограниченными возможностями здоровья в Приэльбрусье

Сбой произошел в работе приложения «Вкусно — и точка»


Гражданка Таджикистана использовала поддельный российский паспорт, чтобы родить в Калуге

Победитель конкурса «Знай наших» на «Авторадио» стал лауреатом первой национальной премии «Страну меняют люди»

«В кругу семьи»: семейный кинофестиваль в Ярославле собрал тысячи зрителей

BetBoom дарит клиентам билеты на «Локомотив» и «Динамо»


Американец Томми Пол не примет участия на турнире ATP-500 в Вашингтоне

Раис Татарстана встретился с чемпионкой Уимблдона Вероникой Кудерметовой

Рублев вышел в четвертьфинал турнира в Лос-Кабосе

Выигравшая Уимблдон Кудерметова отказалась менять спортивное гражданство


Проверь здоровье: диспансеризацию можно пройти в парках Москвы и Подмосковья

«Самая красивая страна» открылась в Новой Третьяковке

Минтруд предложил изменить выплаты для граждан Курской области.

Мишустин прекратил действие договора с ФРГ о военно-техническом сотрудничестве


Музыкальные новости

«На чилле, на расслабоне»: после гастролей рэпер Джиган решил отдохнуть в Крыму

Юрист Хаминский: банковским счетам Юрия Антонова ничего не угрожает

С одного из похитителей Авраама Руссо взыскали 500 тысяч вместо 5,7 миллиона

Элджея засняли с болидом "Формулы-1" в центре Москвы


Московское «Динамо» потеряло очки в первом матче сезона с новичком РПЛ

Слуцкий высказался о новых санкциях, введённых против России.

Гафин поделился ожиданиями от встречи "Динамо" с "Балтикой" в РПЛ.

Подводный праздник в Dhawa Ihuru: погружение за скидками


"Динамо" завершило первую игру нового сезона РПЛ вничью против "Балтики"

Путин наградил многодетных родителей из 13 регионов России

ТПП РФ: Конференция «Экономический потенциал Индии: развитие отношений и перспективы для российского бизнеса»

Владимир Путин открыл участок дороги М-12 между Дюртюли и Ачитом


В Москве наказали водителей, которые подрались на фоне Кремля

Новые изменения в правилах дорожного движения от правительства

Правительство разъяснило порядок выплат утильсбора.

Маршрут от Ноябрьска до Москвы на автомобиле станет короче


Губернатор Владимирской области информировал Путина о progresso региона.

Маршрут от Ноябрьска до Москвы на автомобиле станет короче

Губернатор Авдеев рассказал о поджоге Киева в XII веке.

Мединский отметил, что Путин лучше многих историков разбирается в прошлом.


Ситуация в медицине в России: преодоление новых вызовов хуже, чем во время COVID-19.



Проверь здоровье: диспансеризацию можно пройти в парках Москвы и Подмосковья

Первую в СКФО роботизированную операцию по замене сустава провели в Пятигорске

Опасная сторона загара: дерматолог Энгельгардт о последствиях для кожи

Источник 360.ru: в московской клинике пациентов снимали скрытой камерой


Все получат по заслугам. Россия заявила о праве бить по странам, которые помогают Киеву. Свежая сводка с фронтов СВО от военкоров

В Киеве пожаловались, что Европа не хочет отдать им российские активы

Раскрыта роль Зеленского в убийстве полковника СБУ Воронича в Киеве


Александрова покинула турнир в Гамбурге, не дойдя до полуфинала.

Московское «Динамо» потеряло очки в первом матче сезона с новичком РПЛ

Сергей Собянин сообщил о планах расширения сети летних лагерей для подростков

"Динамо" и "Балтика" сыграли вничью в матче-открытии нового сезона РПЛ


Лукашенко утвердил указ о повышенном обеспечении вооруженных сил в условиях военного времени.

Лукашенко поручил милиции разобраться «на всю катушку» с кражами в хозяйствах

Лукашенко жестко поставил задачу по уборке урожая со словами «умри, но сделай»

Лукашенко настоятельно призвал жестко остановить воровство в аграрной сфере.


Сергей Собянин рассказал о проекте «Сделано в Москве» и его значении для предпринимателей

Сергей Собянин: К началу учебного года подготовим 30 детских садов и школ

Сергей Собянин сообщил о планах расширения сети летних лагерей для подростков

Собянин: Еще два БЛПА уничтожены силами ПВО Минобороны на подлете к Москве


Компании Москвы разрабатывают уникальное оборудование для очистки воды

В парке Кузьминки в Москве обнаружили официально исчезнувший вид рыбы

В экоточках Москвы теперь можно сдать на переработку электроприборы

Два краснокнижных стервятника поселились в Московском зоопарке впервые за 50 лет


Мишустин прекратил действие договора с ФРГ о военно-техническом сотрудничестве

ФК «Динамо» отреагировал на присутствие Овечкина на матче с «Балтикой»

Гражданка Таджикистана использовала поддельный российский паспорт, чтобы родить в Калуге

Проверь здоровье: диспансеризацию можно пройти в парках Москвы и Подмосковья


Архангельская область - не самое перспективное место для трудоустройства

Органами прокуратуры в сфере надзора за исполнением законодательства при реализации национальных проектов в первом полугодии 2025 года выявлено более тысячи нарушений

Прокуратура подсчитала риски нацпроектов в Архангельской области

Владимир Ефимов: На станции «Рублево-Архангельское» стартовали монолитные работы


Депутат Госдумы сравнил новый пакет санкций с удавкой на шее ЕС

Традиции народов Марокко и Мавритании в пересказе российского путешественника

Коктебель частично останется без электричества: в Симферополе, Евпатории, Керчи, Джанкое, Феодосии и Севастополе отключат свет 18 июля

Новый археологический парк создан в Севастополе


урпп максим

Вспышка неизвестной инфекции произошла на борту лайнера по пути в Мексику

Куда пойти в Москве в выходные 19 – 20 июля?

«В кругу семьи»: семейный кинофестиваль в Ярославле собрал тысячи зрителей














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *