Решение Центральной методической комиссии по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам от 13 апреля 2011 г.

Центральная методическая комиссия по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам (ЦМКП), заслушав и обсудив доклады представителей ГУ «Гидрометцентр России», ГУ «ВНИИГМИ-МЦД» и ГУ «ААНИИ», приняла следующие решения.

1. Итоги выполнения «Плана испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов» за 2010 г.

1.1. Отметить, что:
- «План испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов" за 2010г. (далее План) выполнен;
- в «Плане» на 2010 г. были представлены методы, модели (технологии) гидрометеорологических прогнозов в количестве 71 наименование, а также результаты сравнительной оценки успешности гидродинамических прогнозов на основе ряда отечественных и зарубежных моделей атмосферы различного масштаба и один нормативный документ – Наставление по службе прогнозов. Раздел 3. Часть III. Служба морских гидрологических прогнозов. Издание четвертое;
- методы гелиогеофизических прогнозов в «Плане» отсутствовали;
- по завершении испытаний ЦМКП и Техническими советами УГМС были рассмотрены 23 метода и технологии гидрометеорологических прогнозов, из них 20 методов рекомендованы к внедрению в оперативную практику (в качестве основных – 3 метода морских гидрометеорологических прогнозов и 5 методов гидрологических прогнозов на реках Сибири);
- внедрены результаты научных исследований ГУ «Гидрометцентр России», ГУ «ВНИИСХМ», ГУ «ААНИИ», ГУ «СибНИГМИ», ГУ «ДВНИГМИ» и ГУ «ЦАО», а также региональные разработки Среднесибирского, Иркутского, Уральского и Колымского УГМС;
- большой объем работ по испытанию методов гидрометеорологических прогнозов был выполнен ГУ «Гидрометцентр России» (27 технологий и методов), ГУ «ААНИИ» (11 технологий и методов), ГУ «ГГО» (3 метода), УГМС Западно-Сибирским (12 методов), Среднесибирским и Мурманским (по 4 метода), Дальневосточным, Верхне-Волжским, Северо-Кавказским, Приморским, Обь-Иртышским и УГМС Республики Татарстан (по 3 метода прогноза);
- в рассматриваемый период не участвовали в проведении испытаний методов гидрометеорологических прогнозов УГМС Республики Башкортостан и Чукотское, а также ФГУ «Калининградский ЦГМС»; - сведения о внедрении методов гидрометеорологических прогнозов в 2010 г. представили ГУ «ГГО», ГУ «ВНИИСХМ», ГУ «Гидрометцентр России», ГУ «ААНИИ», УГМС Среднесибирское, Западно-Сибирское, Дальневосточное, Камчатское. Колымское, Приморское, Центрально-Черноземное, Уральское и Мурманское.

1.2. Одобрить работу по эффективному внедрению новых методов гидрометеорологических прогнозов, проведенную Среднесибирским, Западно-Сибирским, Уральским, Дальневосточным, Центрально-Черноземным и Колымским УГМС.

1.3. Одобрить научно-методическую работу с оперативно - прогностическими организациями ГУ «Гидрометцентр России», в частности:
- широкое использование Интернет – технологии (веб-сайт «Методический кабинет Гидрометцентра России») для постоянного ознакомления прогнозистов оперативно-прогностических организаций УГМС с новейшими научными разработками, рекомендованными к внедрению ЦМКП, с региональными разработками НИУ и УГМС, представляющими практическую ценность, а также с уровнем успешности выпускаемой прогностической информации, с вновь изданными руководящими документами и новыми публикациями;
- редактирование и подготовку к печати Информационного сборника № 37 «Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов».

1.4. Поручить ГУ «Гидрометцентр России»:
- подготовить информационно-методическое письмо с анализом выполненной в УГМС и НИУ работы по испытанию и внедрению методов гидрометеорологических прогнозов за рассматриваемый период;
- опубликовать его на веб-сайтах ГУ «Гидрометцентр России» и Росгидромета.


2. Проект «Плана испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов Росгидромета» на 2011 г.

2.1. Одобрить подготовленный ГУ «Гидрометцентр России», ГУ «ВНИИСХМ» и ГУ «ААНИИ» проект «Плана испытания и внедрения» на 2011 г., который содержит 79 технологий и методов гидрометеорологических прогнозов.

2.2. Отметить, что:
- в указанный «План» включены разработанные в 2010 г. 12 технологий и 17 методов гидрометеорологических прогнозов;
- в «Плане» представлены результаты научных исследований с прогностическим выходом ГУ «ГГО» (одна технология), ГУ «ВНИИСХМ» (две технологии и два метода) ГУ «ААНИИ» (две технологии и 5 методов), ГУ «ДВНИГМИ» (одна технология и четыре метода), ГУ «Гидрометцентр России» (три технологии и три метода), ГУ «СибНИГМИ» (две технологии и два метода) а также разработанные Среднесибирском УГМС два метода прогноза.


3. Прогноз приземной температуры воздуха, точки росы, осадков и скорости ветра на высоте 10 м на основе эксплуатируемых в ГУ «Гидрометцентр России» мезомасштабных моделей атмосферы:
- негидростатической модели атмосферы COSMO-RU с горизонтальным разрешением 7 км, заблаговременность прогнозов до 78 ч;
- вариант модели WRF-ARWE c горизонтальным разрешением 3 км, заблаговременность прогнозов 54 ч.

3.1. Отметить, что:
3.1.1. В ГУ «Гидрометцентр России» в соответствие с «Планом испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических прогнозов на 2010г.» в период с мая 2010 г. по март 2011 г. проводились оперативные испытания прогнозов элементов приземной погоды на основе: - мезомасштабной модели COSMO.RU-7км (область прогноза – Центральная Европа, Европейская территория России и Зауралье, шаг расчетной сетки 7км, 40 уровней);
- мезомасштабной модели WRF-ARW-3км (область прогноза от 35 градусов с.ш. до 75 градусов с.ш. и от 20 градусов в.д. до 90 градусов в.д., включает Европейскую территорию России и Западную Сибирь, шаг расчетной сетки 3км, 31 уровень).

3.1.2. Прогнозы по модели COSMO.RU-7км рассчитывались на высокопроизводительной ЭВМ SGI Altix 4700, заблаговременность прогнозов - до 78 часов, время счета – не более 35 минут при использовании 800 процессоров; одновременно создавалась технология автоматизированного формирования выходной продукции в коде GRIB, визуализации карт и метеограмм.

3.1.3. Прогнозы по модели WRF-ARW - 3км рассчитывались на высокопроизводительной ЭВМ SGI ICE 8200, заблаговременность выпускаемой продукции - до 54 часов, время счета - более 7 часов (принципиальная особенность данной модели - прямое моделирование процессов конвекции в атмосфере вместо их параметризации); ввиду длительности расчета прогнозов по модели WRF-ARW-3км исходным для прогноза являлся срок 12 ч ВСВ предыдущего дня, при этом оценка успешности прогнозов выполнялась на общих основаниях с другими моделями, стартовавшими от 00ч ВСВ.

3.1.4. В качестве начальных и граничных условий для расчета прогнозов использовались:
– данные метеорологического центра ФРГ (DWD) для COSMO.RU - 7км; - данные метеорологического центра США (NCEP) для модели WRF-ARW - 3км.

3.1.5. Сравнительная оценка прогнозов проводилась для теплого (с 1 мая по 30 сентября 2010 г.) и холодного (с 1 октября 2010 г. по 25 марта 2011 г.) периодов.

3.1.6. В период испытаний вероятность выпуска прогнозов составила:
- по модели COSMO.RU - 7км - 96%, т.е. модель удовлетворяет требованиям оперативной практики в части надежности и своевременности выпуска прогнозов;
- по модели WRF-ARW - 3км - 45% для теплого периода и 49% для холодного периода, ввиду значительного количества дней, для которых прогнозы по модели WRF-ARW - 3км отсутствовали, отдельно были выполнены сравнительные оценки успешности прогнозов температуры и осадков для дней с наличием прогнозов по модели WRF-ARW - 3км.

3.1.7. Методика проведения испытаний предусматривала:
- оценку успешности прогнозов давления, приземной температуры воздуха, точки росы, ветра и осадков по данным сети метеорологических станций Европейской части России (территория 45 – 65 с.ш., 27 – 57 в.д., ~ 430 станций);
- сравнение с прогнозами ряда отечественных и зарубежных моделей атмосферы различного масштаба.

3.1.8. Сравнительная оценка успешности прогнозов осадков и температуры воздуха мезомасштабных моделей COSMO.RU - 7км и WRF-ARW - 3км (по усеченному ряду случаев) показала следующее:
- прогнозы осадков сравниваемых мезомоделей имеют практическую значимость, при этом значения критерия качества Пирси-Обухова у модели COSMO.RU - 7км составляют 0,49-0.60; у модели WRF-ARW - 3км - 0,47 -0,55..т.е в целом качество прогнозирования факта осадков несколько выше у модели COSMO.RU - 7км;. абсолютные ошибки прогноза количества осадков у модели COSMO.RU - 7км несколько меньше, чем у модели WRF-ARW - 3км;
- прогнозы приземной температуры воздуха и точки росы по модели COSMO.RU - 7км и WRF-ARW - 3км имели близкое качество, при этом в разные сезоны года имелись небольшие преимущества либо у модели COSMO.RU - 7км, либо у модели WRF-ARW - 3км (различия абсолютной ошибки находились в пределах 0,4 С);
- прогнозы фонового приземного ветра по модели COSMO-RU-7км имели преимущество перед соответствующими прогнозами WRF-ARW - 3км.
<>br 3.1.9. Сравнительная оценка успешности прогнозов осадков и температуры воздуха отечественных и зарубежных моделей по полному ряду случаев показала следующее:
- прогнозы осадков по модели COSMO.RU - 7км оказались наиболее успешными среди всех рассматриваемых моделей (включая оперативные зарубежные);
- абсолютные ошибки прогнозов приземной температуры воздуха по мезомасштабным моделям COSMO.RU - 7км и WRF-ARW - 3км оказались на 0,3° - 0,8° С меньше, чем у отечественных глобальных моделей;

3.1.10. В целом можно заключить, что в настоящее время эксплуатируемые в ГУ «Гидрометцентр России» мезомасштабные модели атмосферы достигли определенных успехов в успешности прогнозов осадков, температуры и влажности воздуха, фонового приземного ветра.

3.2. Рекомендовать ГУ «Гидрометцентр России»:
- внедрить в оперативную практику в качестве базовой модель COSMO.RU - 7км для численного прогнозирования следующих метеорологических величин (полей и метеограмм): осадков, температура и влажность воздуха, фонового приземного ветра;
- подготовить технологию распространения прогностической продукции модели COSMO.RU - 7км в прогностические подразделения УГМС/ЦГМС Европейской территории России;
- продолжить опытное использование модели WRF-ARW - 3км в течение 2011 г. с целью повышения надежности и своевременности выпуска прогнозов по этой модели;
- продолжить работу по развитию мезомасштабных моделей атмосферы с целью повышения качества прогнозов, а также для возможности прогнозирования опасных природных гидрометеорологических явлений и резких изменений погоды, в том числе на основе использования ансамблевого подхода;
- в течение года подготовить методическое письмо для пользователей-прогнозистов о новом виде прогностической информации высокого пространственного и временного разрешения с некоторыми рекомендациями по практическому использованию этой информации;
- продолжить работу по совершенствованию методики оценки качества прогнозов на основе мезомасштабных моделей атмосферы.

3.3. Рекомендовать оперативно-прогностическим подразделениям Росгидромета использовать в практической работе выходную продукцию мезомасштабной модели COSMO.RU - 7км.


Руководитель Росгидромета
А.В. Фролов



© Методический кабинет Гидрометцентра России