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雷暴来临之际,渔民们站在以色列的阿什凯隆的地中海岸边。

如果你有一部智能手机,一大早起床你可能就会查查天气——但无论你选用什么应用软件来查,你看到的天气预报都是来源于官方发布的天气信息。大多数的应用软件都使用国家气象局的数据作为基准,有一些应用则基于像Weather Channel这样的公司发布的数据上做一些小调整。

这些服务能很好的预测明天或下周的天气,但天气在较短的时间内容易改变:政府卫星不那么善于预测乌云盖顶和倾盆大雨的准确时间。

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一种提高短期预报质量的最好方式是依靠地面上的报告数据,如气压数据的传感器,它可以帮助科学家们了解天气什么时候开始变化。这些传感器已经被用来帮助预报员预测天气,但在一些地区这种传感器是很少的,并且他们互相隔得很远。

然而,在过去的五年里,世界上的压力传感器的数量爆炸型增长。这是因为智能手机厂商已经开始把传感器放进他们的手机,主要是为了帮助确定跟踪设备的高度位置:自2011以来,三星的Galaxy系列就把气压计放进手机,这功能也在2014年被放进苹果的iPhone6和6Plus。

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尽管这种传感器很普遍–现在世界上近30亿智能手机就有一个–气象学家仍然不能充分利用它的潜能。

开发者和气象学家多年来一直讨论使用智能手机传感器, 但无论是苹果的iOS还是谷歌的安卓操作系统都无法利用智能手机携带的压力传感器。 到目前为止,天气应用只能适度有效的利用智能手机传感器。

去年,一个非常流行的天气应用软件“黑暗天空”引入一个选择属性能自动采集气压的压力值。 “我们一天接收到了一百多万个压力传感器的数据, 而且数据正在日益增长”,“黑暗天空”的创始人, 格罗斯曼亚当在一封邮件中写到。“至于何时使用这些数据,我们现在仍然处在实验阶段,” 但是我们乐观的认为,在不远的将来它必将在预测中发挥作用。”

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“我希望在预测较小规模范围的功能方面能引发革命性的变革。”

另一个应用app,叫WeatherSignal,据创始人布兰丹·吉尔认为所说,是依靠自动读数并发送到多个学术合作伙伴手中。其中的一个合作伙伴是克利夫·马斯,华盛顿大学的教授和气象学家。自2012年起,他在他的博客中和学术期刊上写了关于智能手机的读数对天气预报变化的潜能。

现在,马斯说,他在一个小时内能得到从 WeatherSignal 发来的由5000到10000个手机传来的气压读数,再结合一些从其他应用程序来的数据来调整算法,包括一个由他的学生开发app, 他发明了模拟天气模式。

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压力观测在指出传统上难以预测的天气事件上特别有用,马斯说,例如来源于民众的详细的气压数据可能揭示了大气微妙的变化,这往往是风暴的预兆。这些数据也有助于更好地预测风向的变化。“时间上一小时或者两小时上的风向的错误可能导致风力发电场的巨大损失,”马斯说。

但要成功预测,研究人员需要非常多的气压数据,特别是在像中西部这种人少的地方。

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“我们想表达的是即使有适量的数据能帮助预测。但我想有一个数量级或两个数量级或三个数量级或更多的观测数据,我希望在预测较小规模范围的功能方面能引发革命性的变革”,马斯说。“如果能达到在农村地区每平方英里有一个[传感器]这么一个密度,这将会在预测方面有一个很大的进步。”

去年,马斯与谷歌详谈了关于从安卓智能手机的气压传感器,通过网络传输得到地方气压数据来做研究的想法。会谈持续了很久,他说,但最终失败了。谷歌没有当场发表评论。

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但他发现了另一种方法能提供天气数据的流水:天气公司(The Weather Company)。他已经在IBM公司工作,这是Weather Channel 和Weather Underground的母公司,他们从其极受欢迎的iOS和Android应用程序中采集数据。目前,他一小时就能得到约75000用户周围的定期气压报告,彼得·尼奥里说,他是天气公司全球预报服务的高级副总裁。

但这个数字会越来越大。“我们只接触到冰山一角,”尼奥里说。“所以很容易知道我们每天能得到数十亿观测数据的方法,这也是我所想要的。”

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公司已经分享数据一年了——也提供了一些资金给马斯的团队——但是依然在技术性的问题上奋斗,数据仍然还未能投入使用。尼奥里和马斯说那些问题在不久的将来可以解决。

现在,气压信息只向一个方向发送:从天气公司到马斯的西雅图实验室。在那里,马斯正在致力于创造一个软件,不久他就会做出一个能推动天气公司的网站和应用程序的预测的软件。这在明年之内会实现,尼奥里说。

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既然现代智能手机遍布了传感器,为什么要如此关注气压计呢?压力数据是智能手机唯一可以感觉到的对预测有用的变量,马斯说:温度读数,例如,受电池的热量和电池的位置影响。“压力其实是一个相当独特的观测数据,”尼奥里说。“即使你在地面上测量压力,气压在某种程度上都是在你之上的所有东西的积顶点。”

但重要的是,如果气压读数要被送到第三方,来源就要彻底匿名。由于气压能揭示一个人所处的海拔高度,三维空间定位法中三个必要的信息之一,它能帮助别人计算出设备的位置。更为详细的是,未来版本的数据收集应用可能会在一个随机的标识符下,通过智能手机的压力读数,并对他们的位置信息进行匹配,以提高精度,这可能会带来一种单个设备的日常旅行模式。

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民主与科技中心的首席技术专家Joseph Lorenzo在一封邮件中表示:“海拔很可能和非常敏感的地理位置信息一样敏感”他建议试着说服商界和政府读取数据时避免侵犯智能手机用户的隐私。

Neilly表示这个项目是选择性加入并且完全匿名的。他说“我们非常非常谨慎的确认过这个数据不可能被用来反追踪任何个人”

如果被正确地对待并认真地保护,众包的气压读物可以让超本地天气预报更加精确。同时作为对共享数据的回报,智能手机用户可以避免被意外的大雨淋透。

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