авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

Метеорологические службы в странах Европы и Центральной Азии:

Региональный обзор

Данный документ подготовлен специалистами Международного банка реконструкции и

развития/Всемирного

Банка. Изложенные в нем выводы, интерпретации и заключения не обязательно отражают точку зрения

Исполнительных директоров Всемирного Банка или правительств, которых они представляют. Всемирный

Банк не гарантирует точность данных, включенных в доклад. Границы, цвета, названия единиц и другая информация, представленная на картах настоящего доклада, ни коим образом не являются выражением мнения Всемирного Банка касательно правового статуса территории, принятия или признания таких границ.

Все права на данную публикацию защищены. Копирование и/или перепечатка всего доклада или любого раздела без разрешения может стать нарушением действующего закона. Международный банк реконструкции и развития/Всемирный Банк приветствует распространение данного доклада и, как правило, с готовностью дает разрешение на воспроизведение его разделов.

Для получения разрешения на ксерокопирование или перепечатку любого раздела данного доклада, следует отправить заполненную форму запроса в Центр по авторским правам по адресу: Copyright Clearance Center, Inc., 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, USA, телефон 978-750-8400, факс 978-750-4470, http://www.copyright.com/.

Все другие вопросы касательно прав и лицензий, в том числе смежных прав, следует направлять в Отдел по публикациям по адресу: The Office of the Publisher, The World Bank, 1818 H Street NW, Washington, DC 20433, USA, факс 202-522-2422, e-mail pubrights@worldbank.org.

АББРЕВИАТУРЫ И АКРОНИМЫ A1, A1BAIM, A1FIMI Экономические сценарии, используемые для прогнозирования изменения климата A2, A2AIM, A2AIMI, Экономические сценарии, используемые для прогнозирования A2ASF изменения климата B1, B1AIM, B1MES Экономические сценарии, используемые для прогнозирования изменения климата B2, B2AIM, B2MES Экономические сценарии, используемые для прогнозирования изменения климата GFDL 90 Модель общей циркуляции ECH395 Модель общей циркуляции ECH498 Модель общей циркуляции CSM 98 Модель общей циркуляции HAD295 Модель общей циркуляции HAD300 Модель общей циркуляции GFDL Лаборатория геофизической гидродинамики (США) GRADS Программный пакет для визуализации данных ВВП Внутренний валовой продукт ГИС Географические информационные системы ИТ Информационные технологии ВМО Всемирная метеорологическая организация ЕБРР Европейский банк реконструкции и развития ЕС Европейский Союз ЕЦА Европа и Центральная Азия МБРР Международный банк реконструкции и развития МАР Международная ассоциация развития ООН Организация Объединенных Наций ФАО Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН СНГ Содружество независимых государств США Соединенные Штаты Америки ЦРТ Цели развития тысячелетия EUMETSAT Европейская организация использования метеорологических спутников ECMWF Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды ECSSD Отдел устойчивого развития, Регион Европы и Центральной Азии DWD Национальная метеорологическая служба Германии НГМС Национальная гидрометеорологическая служба Метеорологические службы в странах Европы и Центральной Азии:

Региональный обзор СОДЕРЖАНИЕ ОТ АВТОРОВ.............................................................................................................................................i НЕКОТОРЫЕ ПОЯСНЕНИЯ.........................................................................................................

......iii КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ......................................................................................................................ix ГЛАВА 1: ОБОСНОВАНИЕ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ...................................................... ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ.......................................................................................................................... ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ВОПРОСЫ В СТРАНАХ ЕЦА................................................................ ЦЕЛЬ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ................................................................................................... СТРУКТУРА ДОКЛАДА........................................................................................................................... ГЛАВА 2: ОТРАСЛЕВЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ ПРОГНОЗОВ ПОГОДЫ................................... ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................... СЕКТОР СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА.................................................................................................... ПРЕОДОЛЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ........................................................ УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ........................................................................................... АВИАЦИЯ................................................................................................................................................. ДРУГИЕ ОТРАСЛЕВЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ......................................................................................... ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ............................................................................................................. ГЛАВА 3: РИСК ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА.................................................................................... ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................... ТРАНСГРАНИЧНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПОГОДЫ......................................................................................... ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПОГОДЫ............................................................................................ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОГОДЫ.................................................................................................................. ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА....................................................................................................................... ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ............................................................................................................. ГЛАВА 4: НАЦИОНАЛЬНЫЙ И РЕГИОНАЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СЛУЖБ СТРАН ЕВРОПЫ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ.. ТИПОВЫЕ ЭТАПЫ ОПЕРАТИВНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ........................................................ ТИПОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ НАЦИОНАЛЬНОЙ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ................ ПРИОРИТЕТНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ИНФРАСТРУКТУРНОГО ПОТЕНЦИАЛА НАЦИОНАЛЬНЫХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СЛУЖБ........................................................ СОСТОЯНИЕ НАЦИОНАЛЬНЫХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СЛУЖБ В НЕКОТОРЫХ СТРАНАХ ЕЦА......................................................................................................................................... ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ............................................................................................................. ГЛАВА 5: ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ВЫГОДЫ МОДЕРНИЗАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СЛУЖБ..................................................................................... ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................... МЕТОДЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ............................................................................................ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ.................................................................................... ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ............................................................................................................. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................................................................... ОТ АВТОРОВ В проведении данного исследования приняли участие многие специалисты, и мы хотим поблагодарить их всех. Мы выражаем особую признательность руководству и сотрудникам Росгидромета, которые предложили Всемирному Банку рассмотреть возможность расширения деятельности в данном секторе в глобальном масштабе.

Авторы также выражают благодарность метеорологическим службам стран Европейского Союза. Специалисты Метеорологической службы Великобритании предоставили нам типовую модель, которую мы использовали для исследования системы предупреждений об опасных явлениях погоды, разъяснили ряд технических аспектов и помогли понять вопросы оплаты за услуги, предоставляемые авиации, а также вопросы, связанные с ликвидацией последствий чрезвычайных явлений погоды. Специалисты Метеорологической службы Великобритании также помогли нам в освещении вопросов адаптации к изменению климата, работая вместе с нами с целью повышения потенциала стран в этой области. Метеорологическая служба Франции Mto France оказала нам значимую помощь;

содействие Франции метеорологическим службам стран Европы и Центральной Азии позволяет коренным образом изменить ситуацию.

Метеорологическая служба Германии также оказала существенную поддержку, особенно в работе по локальным моделям прогноза. Специалисты Национальной метеорологической службы Финляндии, которая безусловно является одним из ведущих доноров во всем мире в сфере метеорологии, отвечали на каждый запрос о предоставлении информации, давали комментарии по первоначальным выводам и возникающим вопросам. Помимо прочих тем, мы консультировались с ними по вопросам технологий, преодоления последствий стихийных бедствий и механизмов сотрудничества. Финские специалисты оказали неоценимую помощь в поддержке работы по вопросам регионального сотрудничества в Юго-Восточной Европе. Сотрудники Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды, который является ведущим центром прогнозов в Европе, с готовностью отвечали на вопросы технического характера, касающиеся численного моделирования. Правительство Нидерландов стало основным донором, профинансировавшим работу МАР в рамках данного исследования, что позволило углубить консультации и расширить знания о национальном потенциале стран, изменении климата, системе предупреждений об опасных явлениях погоды и экономических выгодах, обеспечиваемых гидрометеорологическими службами.

Мы особенно признательны руководителям национальных метеорологических служб и специалистам стран, ставших предметом исследования, которые делали гораздо больше, чем предписано их обязанностями, с тем, чтобы проиллюстрировать положение дел и потребности в области прогнозирования погоды с целью оказать поддержку не только своим службам, но и НГМС других стран. Обсуждения с ними усилили нашу уверенность в том, что работа Всемирного Банка по содействию сотрудничеству этих НГМС будет продуктивной.

Наряду с метеослужбами стран Европы и Центральной Азии, мы консультировались со Всемирной метеорологической организацией (ВМО). Президент Всемирной метеорологической организации г-н Бедрицкий полностью поддержал наше первоначальное предложение и оказывал содействие на всех этапах исследования. Значимую помощь в разработке концепции оказал эксперт ВМО Родолфо де Гузман. Петтери Таалас уделил время и приложил активные усилия для обеспечения результативности нашей работы. Йинка Адебайо, Давид Роджерс и Хале Кутвал предоставили ценные комментарии касательно первоначальных вариантов нашего доклада.

Правительство Канады профинансировало исследование вопросов преодоления последствий засух в Центральной Азии, создания сети станций мониторинга в населенных пунктах Грузии, что расширило понимание необходимых мер по уменьшению риска изменения климата.

Мы консультировались с Национальным управлением США по океанографии и атмосфере и НАСА. Национальная метеослужба США поддерживала наши усилия, оказывая помощь в установлении контактов с НГМС за пределами региона ЕЦА которые обладают опытом в соответствующих областях, а также со специалистами по моделированию и техническим вопросам. Национальная метеослужба США предоставила свои программные пакеты, услуги экспертов и ответы на все задаваемые нами вопросы. Нам было также оказано содействие со стороны Национального центра атмосферных исследований по вопросам моделирования, а также со стороны отдела Главного экономиста, сотрудники которого помогли нам в изучении экономических выгод. Мы также консультировались с НАСА касательно данных спутниковой съемки.

Мы выражаем признательность руководству Всемирного Банка за оказанную поддержку темы, которая в определенной степени является новой, и заинтересованность в которой неоднозначна. Руководители секторов Отдела устойчивого развития Маржори-Энн Бромхед и Юрген Вогеле оказали неоценимое содействие во время проведения исследования, поддержав нашу точку зрения о том, что данная тематика является высокоприоритетной ввиду взаимосвязи с Целями развития тысячелетия и целями Всемирного Банка, и оказали нам практическую помощь для обеспечения успеха.

При помощи всех вышеперечисленных лиц, а также многих других, данный доклад подготовлен Люси Хэнкок, Владимиром Циркуновым и Мариной Сметаниной. Сергей Улатов, Александр Коршунов и Джефри Лазо предоставили важные данные для разработки методологии и проведения экономической оценки, которые изложены в Главе 5.

Иногда от служб прогноза погоды требуют невозможного, как в случае, когда прошлой зимой сноубордисты организовали демонстрацию у здания Центрального управления Метеорологического службы в Бухаресте пока им не было обещано, что агентство доведет до сведения вышестоящих органов власти проблему недостатка снега. Впоследствии снег действительно выпал, реабилитировав государственные органы, к которым было направлено обращение. Мы также выполнили непростую задачу, и в такой же степени ценим поддержку этих органов власти.

ii НЕКОТОРЫЕ ПОЯСНЕНИЯ Официальные определения метеорологических терминов представлены в онлайновом Глоссарии по метеорологии на сайте http://amsglossary.allenpress.com/glossary. Для упрощения презентации мы включили в данный раздел неофициальный краткий перечень некоторых ключевых терминов, используемых в настоящем докладе.

Погода и климат Погода означает состояние атмосферы в определенный момент времени и в определенном месте. Климат означает средний показатель погоды, включая не только средние значения погодных переменных, но также статистические данные, описывающие частоту и масштаб экстремальных явлений погоды, тенденции, изменчивость и т.д. Климатология означает знание климата. Термин «микроклимат» используется для обозначения влияний рельефа и топографии на климат, различий, которые исчезают в высоких слоях атмосферы, но являются значимыми вблизи земной поверхности.

Модели, исходные условия, граничные условия, используемые данные, шаг сетки и разрешение Численные модели прогнозов погоды иногда схожи с экономическими моделями. Для расчетов по модели погоды может использоваться набор состояния атмосферы в определенный момент времени и, затем, на основании теории изменения состояния атмосферы, рассчитывается прогноз состояния атмосферы по выбранным временным шагам. При таком расчете входные данные (описывающие систему по состоянию на первый временной шаг вычислений) будут называться исходными условиями. Инициализация модели прогнозов погоды глобальными данными, полученными одновременно и при равных пространственных шагах, таким образом, долгое время являлась идеальным вариантом моделирования, учитывая тот факт, что сбор данных синхронизирован в глобальном масштабе. В последнее время численные модели погоды могут включать входные данные, собранные по более широкому диапазону времени и пространственных шагов. Исходя из способа расчетов по последним моделям, уже некорректно утверждать, что входные данные “инициализируют” модель. Для определения взаимосвязи в более широком и точном смысле следует говорить, что модель использует данные.

В настоящее время шаг сетки глобальных моделей составляет около 25-100 км. Значимое разрешение модели составляет от шестикратного до восьмикратного значения шага сетки. Не следует ожидать, что такой масштаб разрешения позволяет составлять прогнозы, которые будут весьма полезны в конкретных местах: характеристики погоды являются нелинейной величиной, поэтому небольшие особенности зачастую оказывают важный локальный эффект и могут также иметь и глобальный эффект. В этой связи увеличение разрешения является сложным в плане вычислений: высокое разрешение требует не только вычислений по многим дополнительным точкам сетки, но также необходимы промежуточные временные шаги по каждой из них, поскольку при более близком расположении точек сетки скорость взаимодействия увеличивается.

Глобальные модели с высоким разрешением требуют столь значительного времени для расчетов, что конечный результат не может быть получен своевременно. Таким образом, используемая в настоящее время практика моделирования включает два этапа: первый этап включает получение результатов по глобальной модели с низким разрешением и, затем, использование локальных моделей с более высоким разрешением, в сетку которых встроены результаты по глобальной iii модели. Считается, что результаты по глобальной модели обеспечивают граничные условия для ограничения локальных моделей. На втором этапе локальные модели рассчитываются при шаге сетки от 16 км до 1 км (в настоящее время). Двухэтапный процесс позволяет составлять прогнозы с высоким разрешением, включающие глобальные эффекты.

Прогноз погоды является нелинейной проблемой, иллюстрацией которой служит первичный “эффект бабочки”, когда расхождение между измеренным состоянием атмосферы и реальным состоянием, являющимся столь же малым, как и импульс от крыла бабочки, может трансформироваться в различие между двумя будущими состояниями атмосферы, которое может быть весьма значительным. Учитывая нелинейный характер проблемы, невозможно (не только сложно, а невозможно) измерить параметры атмосферы с достаточной степенью точности, чтобы рассчитать ее будущее состояние на период, более чем семь-десять дней. Тем не менее, такие прогнозы составляются и становятся качественными. Каким образом это достигается? Успех достигается за счет использования ансамбля моделей, каждая их которых предполагает различные начальные состояния атмосферы (все в пределах степени точности, обеспечиваемой измерениями). На основе набора результатов нескольких моделей из ансамбля синоптики могут определить, что некоторые явления достаточно схожи (устойчивый прогноз по ряду допущений), тогда как другие события крайне чувствительны к исходным состояниям и, таким образом, не могут прогнозироваться со значительной степенью достоверности. Успех в формулировании таких возможностей не нарушает теоретический временной предел значения одной модели. Это называется прогнозированием по ансамблю моделей. Такой тип вероятностного прогноза может обеспечить достоверную и полезную информацию о будущих погодных условиях на временные периоды, превышающие временной интервал одной модели (что иногда называется детерминированным вычислением).

Прогноз текущей погоды, ретроспективный прогноз, прогнозирование, реконструктивный анализ, предсказание.

Прогноз погоды дается на различные временные периоды. Прогноз текущей погоды или прогноз на очень короткий период означает прогноз погоды на период от 0 до 12 часов;

краткосрочные прогнозы охватывают временной интервал от 12 до 72 часов;

среднесрочные прогнозы – от трех до семи дней;

долгосрочные прогнозы малой заблаговременностидают информацию на предстоящую вторую неделю. Существуют также месячные и сезонные прогнозы.

Прогнозы изменения климата представляют собой иную категорию расчета будущих событий. Как и в экономике, прогнозирование следует понимать как моделируемый результат одного набора экономических вариантов из нескольких обоснованно возможных.

Термин «ретроспективный прогноз» означает “прогноз ”на основе данных за прошедшее время. Например, можно сделать прогноз урагана Катрина на основе данных за дни до его начала с тем, чтобы оценить, является ли какая-либо новая модель прогноза лучше или хуже для прогнозирования оползней по сравнению с моделями, которые использовались на тот момент времени.

Реконструктивный анализ представляет собой сочетание ретроспективного прогноза и моделирования погодных условий за прошлые периоды. Обоснованием такого анализа является то, что в определенных областях применения могут возникнуть вопросы о прошлых погодных условиях, в регионе или по переменной, в отношении которых не проводился мониторинг. Можно допустить возможность реконструкции прошлых погодных условий на основе исторических данных, заполнив пробелы в региональных данных или неизмеренных переменных посредством учета измерений в близлежащих регионах и анализа того, что должно было случиться в регионе, iv по которому отсутствуют данные. Такая реконструкция погоды называется реконструктивным анализом. Мировые центры прогнозов провели несколько реконструктивных анализов за временные периоды, начиная с 1940 года.

Достоверность, точность, полезность и временной интервал прогнозов Концепция точности проста для понимания, и применительно к прогнозу погоды данная концепция имеет то же значение, что и для любой другой области. Однако, необходим иной параметр эффективности работы синоптиков, поскольку, по существу, в некоторых районах точность может быть обеспечена гораздо проще, чем в других. Предположим, например, что кто то исходит из допущения, что завтра погода будет такая же, как и сегодня. Это называется инерционным прогнозом. Или же предположим, что допущение о погоде на завтра основывается просто на изучении средних показателей за прошлые периоды. Это называется прогнозом на основе климатологии. Оба метода позволят точно предсказать осадки в центральной части Каракумской пустыни - например, что дождей не будет. Таким образом, прогноз может быть весьма точным при определенных обстоятельствах, не показывая наличие успешности с точки зрения точного анализа текущих тенденций погоды. Однако, в горных районах Боснии характер дождей существенно различается изо дня в день, от недели к неделе и из года в год. Поэтому, ни инерционный прогноз, ни климатология не дадут точный прогноз дождей. Таким образом, равноценно точные прогнозы осадков в Боснии и Каракумах свидетельствуют о гораздо более высокой технологии прогноза в Боснии, чем в Каракумах. Аналогично, температура в Казахстане гораздо более переменчива, чем в Боснии, и, поэтому, равнозначно точные прогнозы температуры свидетельствуют о более высокой технологии прогноза в Казахстане. Успешность прогнозов является мерой точности выше точности прогнозов, основанных на допущениях “вслепую”, таких как инерционный прогноз и климатология. Результат прогнозирования с опытом значительной успешности считается полезным.

Временной интервал прогноза означает период времени между составлением прогноза и прогнозируемым временем наступления события. Достоверность прогноза является наиболее высокой для краткосрочных временных интервалов (на ближайшее время) и снижается по мере увеличения временного интервала.

Например, прогноз на завтра, вероятно, будет весьма достоверным и, следовательно, полезным;

сегодняшний прогноз на следующую неделю может обладать значительной достоверностью и определенной полезностью;

сегодняшний прогноз о том, какая будет погода через десять дней будет статистически лучше, чем допущение «вслепую», однако гораздо менее достоверным и полезным, чем прогнозы на более короткие временные интервалы.

Циклоны, антициклоны, проникновение воздушных масс, бора и криваты Циркуляция атмосферного воздуха особенно проявляется в определенных районах. Как правило, воздух прогревается на экваторе и, затем, постепенно вытесняется в верхние слои атмосферы постоянным притоком прогреваемого воздуха снизу, и, в конечном итоге, воздух поднимается над экватором и устремляется к полюсам, где он опускается, охлаждается и начинает поступать в обратном направлении. Такая циркуляция не происходит равномерно. Она наблюдается в определенных географических регионах, в которых воздушные массы поднимаются над прогретой земной поверхностью, инициируя циклоническую (против часовой стрелки) циркуляцию на поверхности по мере того, как происходит конвергенция воздушных масс с тем, чтобы занять место поднимающейся воздушной массы. Например, существует периодически повторяющийся Генуэзский циклон: в зимнее время над Генуэзским заливом поднимается воздух, прогретый водой и, в результате, воздух над морем формирует зоны низкого давления, штормов, v облаков и осадков. В летнее время в равнинной местности воздух прогревается, что вызывает его подъем и формирование локальных бурь.

Другой крайностью являются районы с четко выраженной повторяющейся тенденцией охлаждения и опускания воздушных масс. Так, в зимнее время над Сибирью неизменно формируется Сибирский антициклон: воздух охлаждается по мере соприкосновения с земной поверхностью, затем он движется вниз и уходит от зоны высокого давления над поверхностью земли, формируя безоблачную зону холодного воздуха с небольшими осадками. При перемещении холодного воздуха от Сибирского антициклона, часть воздушных масс движется на юго-запад.

Холодный воздух, вытесняемый с крайнего севера, может также притягиваться на юг локальным циклоном в Южной Европе. В этом случае, проникновение северных/северо-восточных воздушных масс на юг может сформировать холодные ветры, такие как криваты в Румынии и Молдове. Бора в Юго-Восточной Европе может также возникать в том случае, когда воздушные массы с севера или северо-востока, вытесняемые в южном направлении Сибирским антициклоном, также притягиваются на юг южным циклоном. В случае ветров бора, холодный воздух скапливается на северных склонах восточно-западных горных хребтов, и плотность холодного воздуха настолько велика, что когда воздушные массы поднимаются над горными хребтами и “падают” вниз по склону, воздух недостаточно прогревается по мере движения вниз для достижения температуры окружающего воздуха. Более холодный и плотный, чем окружающий воздух, этот воздушный поток продолжает “падение” вниз до тех пор, пока не переходит на море. В такой ситуации возникают сильные холодные ветра, продолжающиеся несколько дней и зачастую создающие опасные ситуации.

Корреляционные связи Феномен Эль-Ниньо/Ла-Нинья является примером корреляционных связей атмосферных явлений, т.е. взаимосвязи текущих погодных условий в районах, разбросанных по всему миру.

Аэрозоли Атмосфера представляет собой в первом приближении газ, однако это не чисто газ. В атмосфере присутствуют взвешенные жидкие и твердые частицы. Такая взвесь получила название «аэрозоль». Как правило, термин «атмосферные аэрозоли» означает взвеси мелких твердых частиц, таких как копоть, пыль или лед. (Формально, это может означать водную взвесь (облака и туман), но традиционно такое определение не используется). Подобные взвеси могут выполнять ряд важных функций для атмосферных явлений. Для одних они выступают в качестве “семян”, стимулирующих формирование осадков. Для других, некоторые аэрозольные частицы отражают или поглощают солнечный свет, соответственно охлаждая или нагревая атмосферу.

Человеческая деятельность является источником частиц, которые присутствуют в нижних слоях атмосферы. Аэрозоли, являющиеся продуктом техногенной деятельности, обычно сохраняются в атмосфере в течение недель, но не лет. При уменьшении загрязнения (что имело место в Европе во время переходного периода), атмосферные аэрозоли, состоящие из загрязняющих веществ, пропорционально уменьшаются по прошествии недель. С другой стороны, природные явления, такие как вулканические выбросы, являются источником частиц, которые поднимаются в атмосферу с такой энергией, что они становятся взвешенными аэрозолями в более высоких слоях атмосферы. Такие аэрозоли могут сохраняться на протяжении лет, как это произошло после извержения из вулкана Пинатубо в 1990-х годах.

Сети наблюдения vi Для оценки динамики погоды синоптикам необходимо отслеживать систему не только в одном месте, но и по совокупности станций, дающих характеристики в масштабах изменения условий погоды. Когда национальная метеорологическая служба определяет места расположения станций, она проектирует “сеть”, в рамках которой станции будут проводить наблюдения и совместно обеспечивать определение условий погоды, под влиянием которых находится страна, что позволит составлять и прогнозы погоды. Поскольку наблюдаются и изучаются различные явления, можно говорить о различных типах сетей наблюдения:

- В каждой стране имеется сеть наземных метеорологических станций, в задачу которых входит наблюдение ежедневных изменений погоды посредством измерения базовых переменных: температуры, давления, скорости и направления ветра, относительной влажности воздуха (величина, которая показывает, сколько воды содержится в воздухе по сравнению с тем, сколько могло бы содержаться при такой же температуре и давлении без выпадения осадков), облачности и осадков.

- Большинство НГМС в изучаемых странах также отвечают за обеспечение функционирования национальной гидрологической сети, которая представляет собой совокупность гидрологических станций и гидропостов, фиксирующих осадки и уровень воды в реках и водных объектах. Эта задача в некоторой степени дублирует работу наземных метеорологических станций и иногда объединяется с ней.

- Некоторые НГМС имеют сеть агрометеорологических станций, которая обычно представляет собой совокупность наземных метеорологических станций, которые, в дополнение к базовым переменным, измеряют почвенную влагу на различных глубинах.

Это позволяет оценить потерю воды с поверхности за счет испарения в атмосферу (последнее называется суммарным испарением). Некоторые агрометеорологические станции также отслеживают рост основных культур, посеянных на территории или в районе станций (данное исследование получило название фенологии), в качестве двойной проверки для обнаружения начала засухи или иных погодных условий, влияющих на сельскохозяйственную деятельность.

- Страна может иметь актинометрическую сеть, состоящую из станций, измеряющих приходящую солнечную радиацию (прямое в сопоставление с рассеянным). Эта сеть располагает датчиками, которые могут быть установлены в тех же местах, что и оборудование сетей наземных метеорологических и/или других станций, но в принципе может устанавливаться отдельно.

- Радиолокаторы имеют важное значение для обнаружения опасных явлений погоды. В целом, радиолокационная технология представляет собой что-то схожее фотографии фотовспышкой в очень большом масштабе, хотя изображения фотографируются в радиочастотах, а не в частоте видимого света, и анализ является более детализированным.

Данные метеорологических радиолокаторов могут группироваться в мозаичные радиолокационные изображения, представляющие собой единое объединенное изображение. Доплеровские радиолокационные станции позволяют рассчитать скорость отслеживаемого явления, приближающегося или удаляющегося от радиолокатора. Это полезно для оценки перемещения грозы.

- Метеозонды запускаются над землей один-четыре раза в сутки одновременно многими странами, которые затем оперативно предоставляют данные через Глобальную систему телесвязи. Станции для запуска метеозондов составляют сеть станций температурно ветрового зондирования верхних слоев атмосферы, которые получили такое название потому, что метеозонды запускаются на высоту 25-30 км от земной поверхности. Наборы датчиков, установленные на метеозондах, передают на землю данные о температуре, относительной влажности и давлении. Передавая данные об изменении своего местоположения, метеозонды обеспечивают информацию о скорости и направлении ветра vii по высотам. Эта программа называется температурно-ветровым “зондированием” верхних слоев атмосферы, а пакет оборудования называется радиозондом. Метеозонды поднимаются в тропосферу, являющуюся слоем атмосферы, где происходят атмосферные явления, ощущаемые на поверхности земли. Метеозонд также проходит часть слоя над тропосферой, называемый стратосферой, которая оказывает влияние на погоду у земли.

Метеозонды обычно взрываются на высоте около 30 км. Запуск метеозондов является дорогостоящим мероприятием, и, потому, постоянно разрабатываются альтернативные способы зондирования верхних слоев атмосферы. Одним из эффективных способов является сброс воздушными судами специальных зондов при приближении к аэропортам.

Такая система получила название AMDAR (Ретрансляция метеорологических данных с воздушных судов). Хотя данная система ограничена в пространстве и времени, она может помочь в заполнении пробелов в данных.

- Всемирная служба погоды (World Weather Watch) является программой Всемирной метеорологической организации, которая координирует глобальную систему наблюдений, представляющую собой совокупность национальных сетей, подготовку прогнозов и анализов, и Глобальной сети телесвязи, при помощи которой осуществляется сбор и распространение данных, результатов анализов и прогнозов.

Метрология является наукой измерений. Она имеет важнейшее значение в метеорологии, в которой имеют место случаи, когда одно неправильное измерение или некачественные данные искажают прогноз, приводя к катастрофическим последствиям.

viii КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ i. В данном докладе представлен обзор метеорологических служб в странах Европы и Центральной Азии (ЕЦА). 1 Во всем мире достоверность и значимость метеорологических услуг возрастает, обеспечивая значительные выгоды для экономики. Однако, многие национальные гидрометеорологические службы стран Европы и Центральной Азии находятся в кризисном состоянии. В результате, потенциальные выгоды зачастую не используются. Гораздо больше можно было бы сделать для преодоления последствий стихийных бедствий, поддержки производительности подсобных хозяйств и крупного сельскохозяйственного производства, экономии энергии и содействия безопасности полетов, железнодорожного и автомобильного транспорта. Хотя национальные гидрометеорологические службы испытывают серьезные проблемы в сохранении потенциала, эти проблемы могли бы быть значительно уменьшены за счет сравнительно скромных, но, при этом, стабильных инвестиций. Результаты экономических оценок свидетельствуют о высоком соотношении выгод и издержек таких инвестиций.

ii. Климат в регионе ЕЦА является многообразным, равно как и зависимость от информации о погоде, определяемая структурой экономики каждой страны. Соответственно, конкретная ситуация в стране определяет особую значимость обслуживания, такого как прогнозирование наводнений или заморозков, или подготовка ежедневных прогнозов с высоким пространственным разрешением. Несмотря на такое многообразие, задача подготовки прогнозов является в значительной степени сопоставимой, равно как и организационная структура национальных гидрометеорологических служб. Существуют три категории актуальных проблем в области развития потенциала НГМС в странах Европы и Центральной Азии:

• недостаточный потенциал в области информационных технологий и численного моделирования;

• недостаточность и изношенность сетей мониторинга и слабая телекоммуникационная инфраструктура;

• устаревшие методы подготовки кадров, что ведет к неадекватной совокупности профессиональных навыков.

iii. Основной причиной проблем в области потенциала НГМС является недостаток внимания этому сектору со стороны национальных государственных органов, особенно в сложные времена переходного периода, что привело к систематическому недофинансированию этого сектора.

Масштаб накопившихся проблем столь значителен, что без комплексной модернизации и усиления потенциала, национальные гидрометеорологические службы в ряде стран ЕЦА наверняка полностью придут в упадок. Требуются срочные инвестиции для модернизации инфраструктуры и оперативной работы, укрепления профессиональных кадров. Для поддержания устойчивого функционирования национальных гидрометеорологических служб правительства стран должны также провести переоценку уровня и способов их финансирования.

iv. Стратегия повышения эффективности НГМС требует проведения оценки климата страны, потребностей пользователей, определения состояния НГМС, и возможностей предоставления Предметом исследования являются следующие страны: Казахстан, Кыргызская Республика, Таджикистан, Туркменистан, Узбекистан (государства Центральной Азии);

Армения, Азербайджан, Грузия (государства Кавказского региона);

Беларусь, Молдова, Украина (государства европейской части СНГ);

Российская Федерация;

Албания, Босния и Герцеговина, Болгария, Хорватия, Македония, Черногория и Сербия (государства Юго-Восточной Европы).

ix гидрометеорологических услуг, а также оценки экономического эффекта от модернизации метеорологического и климатического обслуживания. Рекомендации по модернизации НГМС должны включать (a) план первоочередных мероприятий по повышению эффективности предоставления данных национальным пользователям, (б) определение приоритетных инвестиций в инфраструктуру, и (в) обоснованный поэтапный план общей модернизации. После краткого обзора ситуации в национальных службах, в следующих разделах более подробно изложены эти приоритетные направления и подходы.

Повышение точности прогнозов погоды в мировом масштабе v. Точность прогнозов погоды существенно возросла за последние несколько десятилетий.

Сегодня семидневные прогнозы являются столь же точными, как и трехдневные прогнозы в начале 1980-х годов. Даже прогнозы на десять дней становятся полезными (т.е. гораздо более точными, чем предположения, основанные на статистических данных). Повышение точности достигается за счет прогресса высоких технологий. Поскольку численные прогнозы погоды с использованием компьютеров стали с 1955 года стали общедоступными и финансируются государствами, точность прогнозов неизменно повышалась по мере применения телекоммуникационных систем, радиолокаторов, компьютеров, искусственных спутников и выполнения вычислений на суперкомпьютерах. Точный прогноз местных погодных условий на пять дней вперед требует суперкомпьютерной интеграции комплексной численной модели, обеспечиваемой измерениями метеорологических параметров во всем мире, полученными за последние несколько часов. Сегодня это стало возможным в повседневной практике.

Ключевые отраслевые пользователи метеорологических услуг в странах Европы и Центральной Азии vi. Во всем мире различные сектора экономики пользуются усовершенствованными прогнозами погоды для оптимизации своего функционирования.

vii. Сельское хозяйство. Сектор сельского хозяйства в регионе ЕЦА может являться основным бенефициаром от получения гидрометеорологической информации лучшего качества.

Точные прогнозы позволят обеспечить своевременный посев, вспашку, орошение и уборку урожая. Более высокая точность прогнозов поможет определить сроки внесения удобрений, в проведении мероприятий по борьбе с сельскохозяйственными вредителями и болезнями, а также избежать чрезмерного внесения удобрений, которые вымываются водными потоками или сдуваются ветром. Прогнозирование может стать основой для экономичного применения превентивных мер по уменьшению ущерба от заморозков, града, эрозии почв, вызываемых ветром и осадками, а также засух. Прогнозы могут применяться для оптимизации хранения и транспортировки сельскохозяйственной продукции, снижая потери после уборки урожая.

Прогнозы могут также помочь в оптимизации выпаса скота в животноводстве и повышении уловов в рыболовстве, поскольку осадки влияют на обеспеченность кормовыми культурами, а здоровье животных зависит от системы управления, учитывающей фактор влияния температуры и ветра. viii. Ликвидация последствий стихийных бедствий. Согласно данным Международной стратегии ООН в области уменьшения последствий стихийных бедствий, ущерб от наводнений может быть снижен на 35% при заблаговременном предупреждении о наводнении. В США сокращение временного интервала прогноза только лишь на один час позволяет снизить ущерб от Socio-Economic Benefits of Climatological Services, K. Dzama and M. Chimonyo, Contribution to WMO Working Group Meeting on Socio-Economic Benefits of Climatological Services, 2007.

x наводнений на десять процентов. 3 Прогнозирование неблагоприятных явлений погоды позволяет обеспечить прибытие спасательных служб, подготовить мероприятия по преодолению последствий и организовать эвакуацию населения. Однако, проведенные в рамках данного исследования опросы населения показали, что во многих случаях временной интервал прогноза является небольшим. В странах, в которых проводился опрос, 25 - 50 процентов респондентов узнавали о неблагоприятных погодных условиях в день, когда они происходили, по сравнению с шестью процентами опрошенных в Великобритании. В разных странах явления погоды различаются, и, в некоторой степени, эти статистические данные не относятся к одним и тем же явлениям. Тем не менее, имеющиеся данные свидетельствуют о существенных различиях в своевременности предупреждений о неблагоприятных погодных явлениях, и такие различия не могут быть устранены без усиления утрачиваемого потенциала метеорологических служб стран ЕЦА.

ix. Управление водными ресурсами. Прогнозы осадков могут использоваться для прогнозирования уровня воды в реках посредством оценки стока за счет выпавших осадков. Этот метод находит успешное применение в речных бассейнах, где опасные паводки формируются стремительными темпами и где имеется недостаточное количество водомерных постов.

x. Авиация. Авиация является важным клиентом гидрометеорологического обслуживания, поскольку безопасность авиации зависит от прогнозов погоды. Данные метеозондов особенно необходимы для прогнозов в авиации, поскольку параметры атмосферы определяются локально.

Однако, радиозондирование атмосферы является дорогостоящим. По этой причине в начале 1990 х годов в странах ЕЦА были закрыты многие станции, используемые для этих целей.

xi. Другие сектора экономики также могут извлечь выгоды от улучшения качества гидрометеорологического обслуживания.

• Добыча нефти и газа. Туркменистан, Казахстан, Азербайджан и Россия отметили большое значение более качественных прогнозов для нефтегазодобывающей отрасли. Более качественные прогнозы морских условий помогут управлять работой буровых установок в Каспийском море при сильном ветре и высокой волне. Улучшение прогнозов температуры будет полезным для обеспечения защиты инфраструктуры нефтегазодобывающей отрасли.

• Сектор страхования становится новым клиентом национальных гидрометеорологических служб, является крупным платежеспособным сектором, заинтересованным в уменьшении страхуемого ущерба в результате явлений погоды.

• Сектор автомобильного, железнодорожного и морского транспорта использует прогнозы и информацию о текущей погоде, в том числе о гололедице, снижении видимости и сильных ветрах. Обледенение судов в северных регионах ЕЦА создает опасность, в особенности для рыболовецких судов. Кроме того, модели для прогнозирования распространения нефтяных пятен или других загрязняющих веществ в Балтийском и Черном морях зависит от точности прогнозов ветра.

• Сектор лесного хозяйства использует краткосрочные прогнозы скорости ветра, температуры, осадков и влажности, что позволят составлять точные прогнозы распространения лесных пожаров и дыма.

Сектор здравоохранения все в большей степени использует предупреждения о неблагоприятных явлениях погоды.

Проблемы и задачи, связанные с (изменяющимся) климатом в странах ЕЦА Guidelines for Reducing Flood Losses, UN ISDR, 2004;

Use and Benefits of the National Weather Service River and Flood Forecasts, U.S. NOAA – NWS, May 2002.

xi xii. Задачи прогнозирования существенно отличаются для различных климатические субрегионов в ЕЦА. Например, страны Юго-Восточной Европы и Кавказского региона подвержены резким изменениям в уровнях воды, и, поэтому, потенциал в области прогнозирования наводнений и засух приобретает особое значение. Страны Центральной Европы, расположенные в транзитной зоне изменения климата, где отмечается относительно слабый потенциал прогнозирования климатических изменений для определения будущих тенденций. В этой связи, анализ данных о погодных условиях за прошлые периоды приобретает важнейшее значение для определения локальных трендов, показывающих, как будут проявляться изменения климата. На страны Центральной Азии особенно влияет изменчивость водного стока, формирующего в горных районах. В ЕЦА гидрометеорологические службы восточных стран Центральной Азии в наибольшей степени подвержены кризисным тенденциям, отмечаемым во всех национальных гидрометеорологических службах. Преодоление этой тенденции могло бы обеспечить положительный эффект для экономики этих сельскохозяйственных стран.

xiii. Потенциал национальных гидрометеорологических служб будет иметь важнейшее значение для адаптации стран к происходящим изменениям климата. Сектора экономики стран ЕЦА должны уходить от планирования, основанного на средних показателях погоды за прошлые периоды. В настоящее время уже сложилось понимание, что такой подход является неудовлетворительным для определения средних показателей погоды в будущем. Также не следует полагаться лишь на прогнозы изменения климата. Хотя некоторые климатические модели оказались успешными в моделировании повышения температуры в последние десятилетия, некоторые эксперты ставят под сомнение, будет ли это соответствие в успешном моделировании экономически значимых переменных, таких как осадки и скорость ветра, даже в глобальном масштабе. В ближайшем будущем меры по адаптации к изменениям климата должны включать (i) повышение уровня знаний о местных климатических трендах, (ii) разработку и распространение максимально качественных прогнозов на временные периоды от краткосрочных до сезонных, и (iii) подготовку национальных кадров, знакомых с физическими моделями, их взаимосвязями и неопределенностями.

Недостаток потенциала в странах ЕЦА xiv. Двадцать-тридцать лет назад многие страны ЕЦА занимали ведущие позиции в мире по прогнозированию погодных условий и уровню оказания гидрометеорологического обслуживания.

Однако, большая часть региональной инфраструктуры изношена, а система подготовки кадров устарела. Уровень информационных технологий зачастую не позволяет работать с современным моделями (например такими, которые успешно применяются специалистами некоторых национальных гидрометеорологических служб стран Африки и Латинской Америки). Многие наземные станции для сбора данных закрыты, а те которые продолжают функционировать, регистрируют гораздо более ограниченный набор параметров при меньшей периодичности и с использованием оборудования, которое устаревает и выходит из строя. Коммуникационное оборудование для передачи данных со станций в центральное управление для анализа зачастую является устаревшим, ненадежным, дорогостоящим и трудоемким в использовании.

Существующая система подготовки кадров неадекватна для поддержания надлежащего уровня навыков специалистов более старшего возраста или для подготовки необходимого количества новых специалистов. Некоторые службы находятся на грани развала.

xv. Для оценки укрепления потенциала, необходимо проанализировать, какие функции, вероятнее всего, сохраняться за национальными гидрометеорологическими службами в будущем.

Сектор обслуживания прогнозами погоды и климата разделен на ряд направлений, в рамках которых определенные задачи выполняются национальными службами, тогда как другие задачи xii являются компетенцией глобальных и региональных центров;

есть также задачи, которые выполняют частные метеокомпании. Представляется вероятным, что после завершения периода обмена клиентами среди агентств и организаций, национальные службы стран ЕЦА продолжат оказывать ключевые государственные услуги, такие как: (a) подготовка прогнозов в кратчайшие сроки и при высоком разрешении по всем населенным областям, (b) предоставление обслуживания, необходимого пользователям, имеющим важное значение для страны, но которые не в состоянии оплачивать подобные услуги, таким как небольшие фермерские хозяйства и домашние хозяйства с низким и средним уровнем доходов, и (c) мониторинг состояния атмосферы над территорией страны в соответствии со стандартами глобальной системы. 4 Перечень задач национальных гидрометеорологических служб может расширяться для удовлетворения растущих потребностей пользователей и обеспечения более эффективного использования данных за прошлые периоды.

xvi. Более качественное обслуживание может не быть непомерно дорогостоящим.

Метеорологические спутники, вычисления на суперкомпьютерах и модели во многих случаях доступны странам с низким уровнем доходов по стоимости, не намного превышающей дополнительные издержки подключения к системе. Международные центры по обмену данными и продукцией повысят точность прогнозов в некоторых регионах. Более важным является то, что широкая модернизация позволит национальным гидрометеорологическим службам оказывать типовой набор услуг, которые обеспечат выгоды, превышающие затраты. Однократная помощь может оказаться неэффективной: в ряде стран ЕЦА национальные гидрометеорологические службы являлись получателями оборудования, уровень которого впоследствии они были не в состоянии поддерживать. Для совершенствования потенциала требуется постоянное государственное финансирование метеослужбы. Другой типичной проблемой для государственных организаций в странах с переходной экономикой является зависимость оперативного прогнозирования от наличия передовых технологий и навыков и, при этом, сложности, которые испытывают государственные ведомства, в плане удержания квалифицированных специалистов, мотивацией ухода которых в частные структуры является более высокий уровень заработной платы и более конкурентные условия найма.


Оценка выгод от функционирования /модернизации НГМС xvii. В рамках данного исследования были проведены экономические оценки выгод от модернизации национальных гидрометеорологических служб в странах Южного Кавказа (Армения, Азербайджан, Грузия), Юго-Восточной Европы (Албания, Сербия), а также в Беларуси, Казахстане и на Украине. Были использованы в основном две методики. В рамках первой методики, результаты оценок потребностей отраслевых пользователей показали, что в исследуемых странах потери от опасных явлений погоды составляют от 0,5 до 1,9 процента ВВП ежегодно. В рамках второй методики были проведены индикативные исследования для оценки уязвимости в регионе ЕЦА посредством использования средних общемировых данных и определения позиции каждой страны в глобальном рейтинге, с учетом климатических условий, потенциала национальных служб и степени воздействия на национальную экономику. По результатам данной методики, ежегодные потери составляют от 0,3 до 1,2 процента ВВП. В любом случае, результаты сопоставимы - уровень потерь высок, а выгоды от их уменьшения значительны.

Предприятия, аэропорты, водохозяйственные службы, министерства транспорта и сельского хозяйства могут организовывать работу станций в определенных местах и в определенное время года с целью соблюдения собственных отраслевых стандартов.

xiii xviii. Исследования показали, что деятельность НГМС стран ЕЦА уже обеспечивает значительные выгоды для национальной экономики за счет уменьшения ущерба, который бы имел место при отсутствии обслуживания, и что масштаб таких выгод превышает текущие затраты на финансирование этих служб. Увеличение финансирования национальных гидрометеорологических служб представляется оправданным: оценки показали, что программы модернизации НГМС могут обеспечить выгоды (в виде предотвращенного ущерба) в четыре шесть раз превышающие инвестиционные расходы. Традиционный анализ затрат и выгод показал, что экономическая рентабельность проектов по модернизации варьируется от 20 до 80 процентов, а период простой окупаемости в среднем составляет 4,4 года. Результаты оставались неизменными, вне зависимости от того, формулировался ли анализ как достижение определенных результатов в прогнозировании (отраслевые исследования) или же как функция глобальных средних показателей оправдываемости прогнозов, затрат и выгод функционирования служб (анализ по методу индикативных показателей).

Недостаточное финансирование метеорологического обслуживания xix. Почему же эти столь полезные службы, предполагающие умеренные издержки, не финансируются в полном объеме? Как представляется, недостаток финансирования объясняется тремя основными причинами. Во-первых, отсутствует понимание значимости обслуживания, оказываемого национальными метеорологическими службами. Во-вторых, лица, ответственные за принятие решений, могут считать, что прогнозы могут обеспечиваться глобальными средствами массовой информации, и что национальная система подготовки прогнозов не столь необходима, тогда как фактически глобальная система полностью зависит от данных, предоставляемых национальными метеорологическими службами. Это не является очевидным, поскольку данные национальных метеорологических служб предоставляются через Всемирную метеорологическую организацию, и этот факт не отмечается конечными пользователями. В-третьих, лица, ответственные за принятие решений, могут полагать, что национальные метеорологические службы должны быть в состоянии финансировать основные направления деятельности за счет оказания платного обслуживания прогнозами. Хотя в Европе есть высокоразвитые национальные метеорологические службы, которые осуществляют коммерческую деятельность (например, Mto-France и Метеорологическая служба Великобритании), они не финансируют базовые направления деятельности, за счет доходов от коммерческой деятельности.

xx. Можно отметить и вторую дилемму в отношении финансирования. Широко прослеживается тенденция, что национальные метеорологические службы, которым правительства разрешают заключать коммерческие контракты, более внимательны к государственным пользователям. Однако, у национальных метеорологических служб, занимающихся коммерческой деятельностью, также существует мотивация ограничивать общедоступную информацию.

Убедительным примером является, например, следующая ситуация. Малые фермерские хозяйства являются источником дохода для многих домашних хозяйств в странах ЕЦА, и точные среднесрочные прогнозы с высоким разрешением, которые в настоящее время недоступны для большинства домашних хозяйств, могли бы способствовать повышению производительности.

Однако, эти семьи не в состоянии платить за такую информацию, и, следовательно, прогнозы, которые открыты для широкого доступа в других странах, могут не являться доступными для владельцев небольших фермерских хозяйств в ЕЦА. Разработчикам национальной политики следует проанализировать более широкие выгоды, которые могли бы обеспечивать национальные метеорологические службы, если бы они не были вынуждены искать источники самофинансирования. Параллельно с реализацией неотложных мер по модернизации служб, разработчики национальной политики должны разработать и утвердить соответствующие механизмы финансирования, которые позволили бы службам удовлетворять общественные нужды.

xiv Выводы и рекомендации xxi. Меры по совершенствованию потенциала национальных метеорологических служб должны основываться на следующих принципах:

• оценка климата страны, включая средние условия погодны, изменчивость условий погоды, стихийные бедствия, наблюдаемые изменения климата и другие климатические аспекты;

• оценка потребностей пользователей, в том числе потребностей населения и ключевых секторов экономики, включая подсобные хозяйства, являющиеся источником доходов для значительной части населения;

• оценка статуса НГМС, в том числе их потенциала, устойчивости, эффективности и ориентации на потребности пользователей;

• оценка экономических выгод модернизации метеорологических служб.

xxii. По результатам этих оценок должны быть разработаны рекомендации, включающие план первоочередных мероприятий по повышению эффективности предоставления данных национальным пользователям. Приоритетами должны являться:

• программы в области обработки данных, моделирования и распространения информации;

• перечень приоритетных инвестиций в модернизацию базовой инфраструктуры наблюдений и информационных технологий (коммуникационное оборудование и оборудование для основных наблюдений);

• поэтапная общая модернизация, включающая подготовку и найм кадров, усиление основных элементов инфраструктуры НГМС, укрепление организационной структуры и потенциала.

xxiii. При планировании устойчивого финансирования следует, по мере необходимости, учитывать вопрос мотивации предоставления качественных прогнозов секторам, которые не в состоянии оплачивать подобные услуги, среди которых подсобные хозяйства имеют особое значение ввиду их размера и зависимости от информации о погоде. Экономический эффект от модернизации НГМС может оказаться меньше по масштабам и значимости в плане сокращения бедности, если мотивация ограничивается оказанием услуг только тем пользователям, которые в состоянии оплачивать такие услуги.

xv ГЛАВА 1: ОБОСНОВАНИЕ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ 1. В большинстве стран условия погоды и Таблица 1.1:

климата прогнозируются для населения СЕКТОРА ЭКОНОМИКИ, национальными метеорологическими службами Средний ПОЛЬЗУЮЩИЕСЯ УСЛУГАМИ (НМС);

в регионе ЕЦА национальные рейтинг в НАЦИОНАЛЬНЫХ метеорологические службы по организационной мировом МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СЛУЖБ по рейтингу служб масштабе структуре являются подразделениями 1 Авиация национальных гидрометеорологических служб (НГМС). В дополнение к обычным прогнозам 2 Сектор сельского хозяйства погоды для населения, национальные 3 Преодоление стихийных бедствий метеорологические службы составляют прогнозы Планирование и управление водными ресурсами под конкретные требования сектора сельского 5 Охрана окружающей среды хозяйства, жилищно-коммунального хозяйства, ведомств по планированию и управлению 6 Средства массовой информации водными ресурсами, транспортного сектора, 7 Строительство природоохранных ведомств, здравоохранения и 8 Энергоснабжение других секторов (см. Таблицу 1.1, в которой 9 Морской транспорт приведен перечень основных секторов экономики, 10 Туризм пользующихся метеорологическим 12 Рыболовство обслуживанием). Среди целей более высокого 12 Наземный транспорт уровня является обеспечение безопасности жизни 13 Пищевая промышленность и имущества, а также уменьшение воздействия 14 Лесное хозяйство опасных природных явлений и содействие 15 Страхование устойчивому развитию страны. В рамках своих 16 Управление портами и гаванями функций национальные метеорологические 17 Промышленность службы обычно оказывают ограниченный набор 18 Планирование развития городов бесплатных услуг, таких как предоставление 19 Коммуникации краткосрочных прогнозов погоды и информации 20 Спорт об опасных явлениях погоды средствам массовой 21 Здравоохранение информации и/или населению, а также подготовка 22 Организация отдыха метеорологических отчетов для конкретных 23 Офшорные операции государственных органов. В последние годы новое 24 Юридические услуги обслуживание, а именно информирование о 25 Животноводство масштабах и динамике климатических тенденций 26 Торговля приобретает все большее значение.

27 Производство Частный сектор метеорологических 2. В некоторых странах НМС/НГМС услуг выполняют функции мониторинга и составления 29 Банковский и финансовый сектор прогнозов погоды совместно с другими 30 Розничная торговля ведомствами, тогда как в других странах наряду с Источник: Всемирная метеорологическая организация, задачами в области гидрометеорологии, эти “Ответы на вопросы анкеты о роли и функционировании службы наделены дополнительными функциями национальных метеорологических служб”;


Предварительный (такими, как мониторинг состояния окружающей анализ, 2001.

среды). При таких различиях, определение объема финансирования метеорологических служб в глобальном масштабе является непростой задачей. Совокупный объем бюджетов НМС/НГМС в сумме 4 миллиарда долларов США является обоснованной оценкой общего бюджетного финансирования национальных метеорологических служб. В расчете на страну объем финансирования составляет от 0,01% до 0,03% ВВП. Модели финансирования можно распределить по двум категориям: модели, предусматривающие чисто государственное финансирование в полном объеме из национального бюджета, и модель, предусматривающая определенную долю самофинансирования за счет доходов от оказания платных специализированных услуг.

3. В мировом масштабе успешность прогнозов погоды существенно повысилась за последние несколько десятилетий. На Рисунке 1.1 проиллюстрировано повышение успешности прогнозов погоды в Европейском центре среднесрочных прогнозов погоды.

Стремящаяся вверх синяя дуга показывает, что для трехдневных прогнозов корреляция между прогнозируемой и фактической областью атмосферного давления практически совпадает. Стремящаяся Рисунок 1.1: Повышение точности прогнозов погоды вверх зеленая дуга показывает, что в Источник: ECMWF, 2007. Использование данных настоящее время недельные прогнозы разрешено.

являются практически столь же достоверными, как и трехдневные прогнозы в начале 1980-х годов.

Желтая дуга показывает, что качество прогнозов на десять дней, которые, хотя все еще не являются полезными (значения выше 60 считаются полезными), ежегодно улучшается. Ширина каждой дуги показывает разницу между прогнозами в Северном и Южном полушариях, что не имеет прямого отношения к предмету нашего исследования, за исключением того, что сужающийся пробел показывает значимость спутниковых данных, особенно над океанами. В целом, Рисунок 1.1 является иллюстрацией значительного повышения уровня профессионализма при подготовке прогнозов погоды.

4. Для понимания разительного повышения уровня успешности прогнозов, достаточно отметить, что совершенствование прогнозирования погоды всегда являлось следствием развития аппаратуры. Со времени изобретения термометров люди фиксировали данные о погоде, применяя новые приборы, даже до того, как появились потребности использования данных по временным сериям. Позднее (около 150 лет назад) начало развиваться научное прогнозирование, как часть общедоступной науки. С тех пор успешность прогнозов повышалась по мере использования телекоммуникационных систем, радиолокаторов, компьютеров, искусственных спутников и суперкомпьютеров.

5. Телекоммуникационные системы имели важнейшее значение в международном сотрудничестве и обмене данными, которые стимулировались даже в разгар холодной войны и представляют собой вид совместных усилий, договоренностей между народами. В этот период была создана Всемирная служба погоды, представляющая собой международную сеть, координируемую Всемирной метеорологической организацией Рисунок 1.2: Для подготовки прогноза на пять дней (ВМО) ООН, которая сегодня на требуются данные практически по всем регионам регулярной и взаимной основе мира.

передает метеорологические данные © Commonwealth of Australia. Использование данных и прогнозы национальным разрешено.

метеорологическим службам.

Важнейшее значение обмена и предоставления данных в глобальном масштабе проиллюстрировано на Рисунке 1.2 (рисунок составлен Национальной метеорологической службой Австралии по данным исследования, проведенного Европейским центром среднесрочных прогнозов погоды, ECMWF). Цветные области на данном рисунке показывают расширение пространственного масштаба данных, необходимых для составления прогноза погоды на предстоящие один, три или пять дней. Поскольку работа синоптиков в каждой стране зависит от взаимодействия с коллегами из других стран, на сегодняшний день координируемая ВМО сеть является единственной глобальной совместной системой, которая функционирует 24 часа в сутки и семь дней в неделю.

6. Примерно к 1970 году при составления прогнозов погоды стала использоваться вычислительная техника, которая позволила составлять полезные прогнозы на последующие день или два. Затем появились суперкомпьютеры. Именно составление прогнозов погоды стало основной сферой применения этих новых возможностей. Фактически, прогнозирование погоды является той областью использования, для которой сегодня разрабатываются многие самые скоростные суперкомпьютеры мира. По мере совершенствования суперкомпьютеров, успешность прогнозирования радикально повысилась. Точный локальный прогноз на пять дней требует расчетов в течение нескольких часов численной модели, использующей данные, полученные в течение предыдущего часа или двух практически со всех регионов мира. Сегодня это стало стандартной практикой.

7. За последние несколько лет полезный уровень успешности прогнозов отмечается и в сезонном прогнозировании. Успех в прогнозировании и анализе эффектов Эль-Ниньо в 1990-е годы явился стимулом для проведения исследований аналогичных явлений такого же типа, каждое из которых потенциально позволяет прогнозировать схожие явления за месяцы до их наступления — в определенных местах, в определенное время года, — что обеспечивает огромный экономический эффект. Сезонные прогнозы пока не являются столь же качественными, как прогнозы на менее длительный период времени, но их будущее видится весьма перспективным (Livezey and Mayes, 2006) (см. Раздел «Ссылки»).

8. По мере повышения успешности прогнозов, сектора экономики все в большей степени осознают значимость новой информации. Мировая авиация всецело зависит от информации о погоде для обеспечения безопасности и оптимизации полетов. Сектор сельского хозяйства использует многие виды информации о погоде, такие как ежедневные, среднесрочные и сезонные прогнозы температуры, ветра и осадков во избежание необходимости пересева культур, уничтоженных заморозками, повторного внесения дорогостоящих химикатов, выдуваемых ветрами, или же пересева культур, смытых дождями. Система управления водными ресурсами становится все более зависимой от прогнозов погоды для подготовки гидрологических прогнозов.

Оптимальность функционирования электроэнергетики возрастает при каждом повышении успешности прогнозов, вне зависимости от того, идет ли речь о прогнозах температуры или осадков, часовых или сезонных прогнозах. Гораздо проще разрабатывать меры по сохранению качества атмосферного воздуха, когда известны динамика ветров и атмосферные условия. В зимнее время работа дорожного транспорта осложняется погодными условиями, преодоление последствий которых является более экономичным при более качественном прогнозе. Более качественные прогнозы позволяют обеспечить надлежащую подготовку к стихийным бедствиям, эффективное функционирование систем оповещения, зонирование паводков, страхование на случай наводнений и управление водными объектами в условиях засухи.

Управление лесными массивами является более качественным при наличии прогнозов о “пожароопасной погоде”. Страховые компании предлагают больше услуг по более низкой стоимости, когда информация о погоде является надежной и имеются качественные прогнозы.

Сектор строительства нуждается в климатологических данных применительно к конкретным строительным площадкам, и при ведении строительных работ используются прогнозы ветра и экстремальных температурных условий. Добыча нефти и газа является более экономичной при наличии достоверных прогнозов погоды в районах добычи. Здравоохранение расширяет использование сезонных и долгосрочных климатических прогнозов для повышения эффективности медицинских мероприятий и прогнозирования метеозависимых заболеваний.

9. Для подкрепления этих качественных аргументов данными, можно обратиться к работе Houston et al, 2004, в которой кратко изложены результаты нескольких десятков последних оценок значимости конкретных инвестиций в повышение качества прогнозов погоды для сельского хозяйства, авиации, энергетического сектора, транспорта, рыболовства, сектора домашних хозяйств и индустрии отдыха. В работе Adams and Houston, 2004, в которой используются данные исследований паводков, проведенных ECSSD в 2000-2002 годах, сравниваются оценки потерь ВВП в годовом исчислении и суммируются эффекты. Уязвимость экономик стран, в которых метеорологические службы не получают достаточного финансирования, показана в работе CESS, 2007 (см. Раздел «Ссылки»).

10. Общая оценка выгод гидрометеорологического обслуживания для национальной экономики продолжает оставаться аналитически сложной задачей. В исследовании Dutton (2002) утверждается, что до трети экономики США составляют отрасли, которые в той или иной степени попадают под воздействие опасных явлений погоды, и которые могли бы извлечь выгоды от качественных прогнозов. Однако, впоследствии Lazo с соавторами из UCAR (Университетская ассоциация исследований атмосферы) отметили, что сектора, исключенные Dutton, фактически демонстрируют высокую чувствительность к погодным условиям. По оценкам Lazo с соавторами, колебания производительности экономики США, связанные с погодой, составляют около 3, процентов ВВП (cf., Lazo and Larsen, 2006, Harrod et al., 2007).

11. Несмотря на сложности такого анализа, были разработаны несколько методик оценки экономических выгод, получаемых от национальных метеорологических служб. В качестве введения можно представить следующие результаты (см. также Главу 5):

• Оценка, проведенная в Китае в 1994-1996 годах, установила соотношение затрат и выгод 1:35 и 1:40 применительно к бюджету метеорологический службы Китая. “Evaluating the benefits of meteorological services in China,” Z. Guocai and W. Haixiao, WMO Bulletin.

• Оценка для сектора домашних хозяйств в США установила соотношение 1:4, применительно к бюджету Национального управления США по океанографии и атмосфере. Оценка гидрометеорологических служб 7 показала, что инвестиции в объеме около • миллионов долларов США (базовые затраты) в гидрометеорологическую информацию обеспечивают чистые ежегодные выгоды в размере порядка 68-153 миллионов долларов США в течение первых семи лет (Tsirkunov с соавторами, 2004).

• Оценка, проведенная в Мозамбике, установила соотношение издержек и выгод 1: применительно к инвестициям в развитие национальной метеорологической службы.

Столь высокое соотношение объясняется тем, что агентство (когда-то имевшее достаточно развитую сеть) утратило большую часть своего потенциала за 20 лет вооруженного конфликта. Следовательно, оцениваемые инвестиции фактически дают разницу между «наличием прогноза» и «отсутствием прогноза». Кроме того, наводнения, произошедшие в Мозамбике в 2000 году стоили стране примерно половины ВВП;

поэтому информация о погоде/климате, позволяющая предпринять меры по подготовке к этим наводнениям стала бы особенно ценной.

12. Существенная доля последних технических достижений в области метеорологических прогнозов должна быть доступна странам со средним и низким уровнем доходов;

тем не менее они продолжают оставаться недоступными для НГМС стран ЕЦА, которые испытывают недостаток финансирования.

• Пропускная способность линий связи. Глобальная система телесвязи, созданная ВМО, обеспечивает обмен глобальными прогнозами и данными. Каждая НГМС участвуют в этом процессе в той или иной степени. Однако, испытывающие недостаток финансирования НГМС стран ЕЦА часто не в состоянии в полной мере использовать возможности данного ресурса ввиду недостаточной пропускной способности линий связи для загрузки файлов большого объема.

• Спутниковые приемные антенны. Несколько метеорологических спутников были запущены над Европой для передачи изображений штормов, пожароопасной погоды, загрязнения прибрежных зон и других данных о состоянии окружающей среды.

Спутниковый консорциум, которому принадлежат спутники, в некоторых случаях передает данные о погоде для последующего использования бесплатно или по низким ценам. Даже в такой ситуации агентства многих стран ЕЦА не имеют доступа к этим данным ввиду отсутствия спутниковых приемных антенн или возможностей обработки информации.

• Локальное пространственное моделирование. Мировые группы экспертов совместно разработали модели прогнозов погоды, которые могут адаптироваться к локальным системам прогнозирования погоды при высоком разрешении, и с которыми можно работать на компьютерах лишь немного более высокого уровня, чем стандартные рабочие компьютеры. Хотя эти настольные версии не заменяют возможности суперкомпьютеров и требует введения реальных данных, они дают существенный положительный эффект для стран, которые их используют. Обучение по использованию таких программных пакетов могло бы стать полезным для многих стран.

• Рабочие станции для составления прогнозов. Для некоторых стран данные спутников и радиолокаторов, а также модели могут предоставляться соседними странами, однако “Measuring the economic value of meteorological information,” D. Gunasekera, WMO Bulletin.

Tsirkunov, V., M. Smetanina, A. Korshunov, and S. Ulatov, “The Russian Federation Assessment of Economic Efficiency of the National Hydrometeorological System Modernization Project. Report on the Results of the Pilot Study for Economic Benefits of Hydrometeorological Information for Russian Economy,” World Bank Working Paper, 2004.

специалисты метеорологических служб не имеют рабочих станций и программного обеспечения для отображения этих данных и использования для составления прогнозов.

Следует уделять должное внимание и выделять соответствующие ресурсы для обучения специалистов НГМС стран ЕЦА для использования этих новых данных, аппаратуры и технологий.

13. Приоритетность и значимость вышеперечисленной низкозатратной модернизации не должны затмевать значимость более масштабных мер в масштабе страны по детализации и обновлению прогнозов и оказанию всего спектра обслуживания, необходимого отраслевым пользователям. Обычный объем обслуживания основывается на данных радиолокаторов, наземных метеорологических станций, станций зондирования верхних слоев атмосферы, гидрологических станций и специализированных сетей, связаных с центральными управлениями эффективными телекоммуникационными сетями, а также определяется наличием специалистов с высоким профессиональным уровнем, способных составлять высококачественные прогнозы на период до трех дней и полезных прогнозов на период до семи дней с пространственным разрешением десять километров для нужд сельского хозяйства, гидрологии, транспортного и иных секторов.

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ВОПРОСЫ В СТРАНАХ ЕЦА 14. Необходимость модернизации прогнозов погоды. Двадцать-тридцать лет назад многие страны ЕЦА занимали ведущие позиции в мире по прогнозированию погоды и уровню оказания гидрометеорологического обслуживания. Однако, состояние метеорологических служб стран ЕЦА значительно ухудшилось за последние два десятилетия, в основном вследствие постоянного недостатка финансирования. Эффективность работы снизилась в целом, и некоторые службы находятся на грани развала. Многие наземные станции для сбора данных закрыты, а те которые продолжают функционировать, регистрируют гораздо более ограниченный набор параметров при меньшей периодичности и с использованием оборудования, которое устаревает и выходит из строя. Коммуникационное оборудование для передачи данных со станций в центральное управление для анализа зачастую является устаревшим, ненадежным, дорогостоящим и трудоемким в использовании. Существующая система подготовки кадров неадекватна для поддержания надлежащего профессионального уровня специалистов более старшего возраста или для подготовки необходимого количества новых специалистов. Накопившиеся проблемы столь значительны, что без масштабной модернизации сети в некоторых странах ЕЦА станут полностью нефункциональными, в результате чего этим странам придется использовать прогнозы с низким разрешением, подготовленные другими НМС, которые не отражают значительные локальные и стремительно формирующиеся опасные явления погоды, такие как наводнения, заморозки и сильные бури.

15. Взаимосвязь между ослаблением потенциала прогнозирования и растущей уязвимостью отмечалось в системе прогнозирования в России, где процентное соотношение опасных погодных явлений, которые не были спрогнозированы, возросло с шести процентов в начале 1990-х годов до 23 процентов десятью годами позже. Такая ситуация стала важным фактором для принятия решения о проведении модернизации службы (что, в свою очередь, явилось мотивацией для проведения данного исследования). Представляется, что во всем регионе ЕЦА ослабление потенциала национальных метеорологических служб оказывает непропорциональное воздействие на страны с более низким уровнем доходов, особенно те из них, которые зависят от опасных погодных явлений ввиду значимости сектора сельского хозяйства.

16. По мере рассмотрения необходимости модернизации НГМС региона обнаруживается, что в последние два десятилетия мировая метеорологическая практика изменилась, стала более наукоемкой и зависимой от передовых технологий. Устаревающие системы не просто нуждаются в замене компонентов;

им необходимы новые технологии, если перед ними ставится задача поддерживать развитие конкурентоспособной экономики. Например, доплеровские РЛС (способные определять скорость ветра) в настоящее время применяются для предупреждения городских населенных пунктов о конвективных штормах, которые сложно прогнозировать.

Модернизированные информационные технологии и телекоммуникационные системы являются обязательными для моделирования, сопоставления совмещенных радиолокационных изображений с данными спутниковой съемки и другими видами данных о погоде, включения данных в режиме реального времени в предупреждения неблагоприятных явлениях погоды а также для анализа данных современных метеодатчиков. AMDAR (метеорологические зонды, сбрасываемые с воздушных судов) все в большей степени применяются для зондирования верхних слоев атмосферы, будучи наиболее полезными в регионах с плотными воздушными коридорами. Под эгидой Глобальной сети систем наблюдения земли (GEOSS) создаются новые наборы данных, которые синтезируют спутниковые и другие каналы получения данных для разработки новых типов анализа ГИС, увязывающих условия погоды со здравоохранением, землепользованием и другими формами применения в социальной сфере и экономике.

17. Необходимость обмена и совместного использования данных. Вопрос совместного использования данных также заслуживает внимания. Значительный ущерб от явлений погоды в странах ЕЦА возникает в результате масштабных трансграничных явлений. К числу особенно значимых неблагоприятных трансграничных синоптических ситуаций относятся атлантические циклоны, средиземноморские циклоны, проникновение холодных воздушных масс с крайнего севера. Стремительно изменяющиеся опасные явления наиболее качественно отслеживаются в условиях трансграничного совместного более широкого использования данных, чем предусмотрено требованиями ВМО. (см. Ogonesyan, 2004.) Однако, в странах ЕЦА существуют пробелы в механизмах совместного использования данных, например в странах Кавказского региона и Юго-Восточной Европы, где эти механизмы, сформированные во времена бывшего СССР и Югославии, ослаблены, хотя и не разрушены, политическими изменениями.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.