Решение Центральной методической комиссии по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам от 28 марта 2016 г.

Центральная методическая комиссия по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам (ЦМКП), заслушав и обсудив доклады представителей ФГБУ «Гидрометцентр России» и ФГБУ «ГОИН», приняла следующие решения:

1. Итоги выполнения «Плана испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов» за 2015 г.

1.1. ЦМКП отмечает, что:
«План испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов» (в дальнейшем «План») на 2015г. включал 62 наименования (методов, технологий, моделей, методик): 23 – в первой и 39 – во второй части «Плана». Из них – 11 новых разработок: 8 технологий и 3 метода (методик) гидрометеорологических прогнозов: 3 в первой и 8 во второй части «Плана», по остальным 51 методам (технологиям, моделям, методикам) испытания продолжались.

В 2015 г. было проведено 4 заседания ЦМКП, на которых были рассмотрены итоги выполнения «Плана» за 2014г., проект «Плана» на 2015г., результаты испытаний запланированных разработок. Из первой части «Плана» ЦМКП рассмотрены результаты испытаний 8 разработок: 4 технологий, 3 методов и методического документа. По пяти разработкам, испытания которых согласно Плана должны были закончиться, ЦМКП приняла решения о продлении испытаний или о переносе рассмотрения их результатов на 2016 г. по просьбе разработчиков.

Из восьми рассмотренных ЦМКП разработок, пять - рекомендованы к внедрению, по трем принято решение о продлении испытаний. Из 5 рекомендованных к внедрению, 3 разработки рекомендовано внедрить в качестве основных (две ФГБУ «Гидрометцентр России» и одна ФГБУ «ААНИИ») и 2 со статусом внедрить «в оперативную практику» (разработчики ФГБУ «Гидрометцентр России» и ФГБУ «ДВНИГМИ»).

Вне «Плана» ЦМКП рассмотрела метод расчета показателя рассеивания примеси и загрязнения приземного воздуха и приняла решение об утверждении его для использования на практике.

Из 2 части «Плана» 2 разработки сняты с испытаний, по 21 разработке ЦМКП постановила утвердить решения Ученых и Технических советов, которые, в свою очередь, или рекомендовали методы к внедрению, или результаты испытаний были приняты к сведению, или испытания продлены. Вне «Плана» ЦМКП утвердила решение о внедрении в качестве основного расчетного метода «Технология прогноза класса пожароопасности на 1-2 суток (12-60ч) по административным районам территории ответственности ФГБУ «Западно-Сибирского УГМС» на базе комплексирования выходной продукции различных моделей».

Кроме испытаний по «Плану» Росгидромета, испытания методов проводились по внутренним «Планам» НИУ и УГМС. В рамках этих «Планов» внедрены два Руководящих документа (ФГБУ «ВГИ»), пять методов со статусом «основной» (3 гидрологических метода, разработанных в ФГБУ «СИБНИГМИ» и 2 метеорологических метода (разработчики ФГБУ «Гидрометцентр России» и ФГБУ «СИБНИГМИ»)), два метода со статусом «вспомогательный» (разработчики ФГБУ «ВНИИСХМ» и ФГБУ «ДВНИГМИ»).

В 2015г. рекомендованы к внедрению 33 разработки, с учетом нескольких по разработке статусов внедрения – 85 методов. Рекомендовано к внедрению 11 разработок ФГБУ «Гидрометцентр России» (две совместные с ФГБУ «Свердловский ЦГМС»); 9 разработок ФГБУ «СИБНИГМИ»; 5 разработок ФГБУ «ДВНИГМИ»; 2 разработки ФГБУ «ВНИИСХМ»; 2 разработки ФГБУ «ВГИ»; по разработке ФГБУ «ААНИИ» и ФГБУ «ГГИ»; по 1 разработке ФГБУ «ВНИИГМИ МЦД» и ФГБУ СПО «ГОИН». Оперативные испытания проводились в восьми НИУ Росгидромета, ФГБУН «ИФА РАН» и ГПБУ «Мосэкомониторинг»: в ФГБУ «Гидрометцентр России 14 разработок:; в ФГБУ «ААНИИ» 7 разработок; в ФГБУ «ДВНИГМИ» 5 разработок; в ФГБУ «ГОИН» 3 разработок; в ФГБУ «ВГИ» 2 разработок; в ФГБУ «ЦАО», «ГГО», «ВНИИСХМ», ФГБУН «ИФА РАН», ГПБУ «Мосэкомониторинг» - по одной разработке.

Оперативные испытания проводились в тринадцати УГМС Росгидромета: ФГБУ «Северо-Кавказское УГМС» - 6 разработок; в ФГБУ «Уральское УГМС» - 4 разработок; ФГБУ «Дальневосточное УГМС» - 3 разработок; в ФГБУ «Обь-Иртышское УГМС», ФГБУ «Приморское УГМС» - по 3 разработки; ФГБУ «Западно-Сибирское УГМС», ФГБУ «Среднесибирское УГМС», ФГБУ «Башкирское УГМС» - по 2 разработки; в ФГБУ «Иркутское УГМС», ФГБУ «Забайкальское УГМС», ФГБУ «Приволжское УГМС», ФГБУ «Северо-Западное УГМС», ФГБУ «Верхне-Волжское УГМС» - по разработке.

Оперативные испытания проводились в семи ЦГМС Росгидромета: ФГБУ «Пермский ЦГМС», ФГБУ «Алтайский ЦГМС» - по 2 разработки; ФГБУ «Курганский ЦГМС», ФГБУ «Челябинский ЦГМС», ФГБУ «Кемеровский ЦГМС», ФГБУ «Томский ЦГМС», ФГБУ «Вологодский ЦГМС» - по разработке.

В целом в 2015 г. НИУ, Департаментами, УГМС и ЦГМС Росгидромета проведена большая работа по испытанию и внедрению методов (технологий, моделей, методик) в оперативную практику. «План испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов» (в дальнейшем «План») на 2015г. выполнен полностью.

В течение года проводилась научно-методическая работа с оперативно-прогностическими организациями, подготовлен к печати Информационный сборник № 43, продолжалось пополнение материалами веб-сайта «Методический кабинет» Гидрометцентра.

1.2. ЦМКП постановляет:
Одобрить:
- работу по эффективному внедрению новых методов гидрометеорологических прогнозов, проведенную в НИУ, Департаментах, УГМС и ЦГМС Росгидромета;
- научно-методическую работу ФГБУ «Гидрометцентр России» с оперативно-прогностическими организациями Росгидромета; - работу по выпуску Информационного сборника № 43 «Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов».

Поручить ФГБУ «Гидрометцентр России»:
- подготовить Информационно-методическое письмо с анализом выполненной в НИУ и УГМС Росгидромета работы по испытанию и внедрению методов гидрометеорологических прогнозов за рассматриваемый период и поместить его на веб-сайт «Методический кабинет Гидрометцентра России»;
- продолжить научно-методическую работу с оперативно-прогностическими подразделениями Росгидромета.

1.3. ЦМКП считает целесообразным:
- отметить широкое использование сотрудниками оперативно-прогностических организаций УГМС Интернет-технологии - веб-сайта «Методический кабинет Гидрометцентра России». Веб-сайт содержит новейшие научные разработки, рекомендованные к внедрению ЦМКП, региональные разработки НИУ, Департаментов и УГМС, представляющие практическую ценность, а также позволяет ознакомиться с уровнем успешности выпускаемой прогностической информации, вновь изданными руководящими документами и новыми публикациями.


2. Проект «Плана испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов Росгидромета» на 2016 г.

2.1. ЦМКП отмечает, что:
«План испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов Росгидромета на 2016 г.» (в дальнейшем «План») включает 61 наименование (методов, технологий, моделей, методик): 31 - в первой и 30 - во второй части «Плана». Из них 25 новых разработок: 13 разработок в первой и 12 во второй части «Плана»; по остальным 36 методам (технологиям, моделям, методикам) испытания продолжатся. В I часть «Плана» 2016 г. включены: технология и 3 метода краткосрочных прогнозов погоды, один из которых относится к методам прогноза неблагоприятных явлений погоды; метод среднесрочных и технология долгосрочных прогнозов погоды; 2 технологии и метод агрометеорологических прогнозов; 5 технологий и 9 методов морских гидрологических прогнозов; Атлас районирования морей и океанов; метод гидрологического прогноза вод суши, методики мониторинга погодных систем и климата; прогнозирования загрязнения приземного воздуха и валидации ДМРЛ-С; два Руководящих документа. Во II часть «Плана» включены: 14 методов краткосрочных прогнозов погоды, 8 из которых методы прогноза ОЯ; технология создания специализированной климатической информационной продукции; 2 технологии и 5 методов агрометеорологических прогнозов; технология и метод морских гидрологических прогнозов; 5 методов гидрологических прогнозов вод суши и методика прогноза лавинной опасности.

Испытываются технологии, методы, методики I части «Плана», разработанные в: ФГБУ «ААНИИ» (11 разработок, одна в соавторстве), ФГБУ «Гидрометцентр России» (9 разработок, три в соавторстве), ФГБУ «ДВНИГМИ» (4 разработки, одна в соавторстве), ФГБУ «ВНИИСХМ» и ФГБУ «ГОИН» по 3 разработки (одна разработка ФГБУ «ГОИН» совместная), ФГБУ «ГГО» и ФГБУ «ЦАО» по 2 разработки (обе разработки ФГБУ «ГГО» и одна ФГБУ «ЦАО» совместные); ФГБУН «ИФА РАН», ФГБУ «НИЦ «Планета» (совместно с РГРТУ НИИ «Фотон»).

Испытываются технологии, методы, методики II части Плана, разработанные в: ФГБУ «СибНИГМИ» 11 разработок (6 в соавторстве), ФГБУ «Гидрометцентр России» 8 разработок; ФГБУ «ВНИИСХМ» 5 разработок; ФГБУ «ДВНИГМИ» 2 разработок; по одной в ФГБУ «ГОИН», ФГБУ «ВГИ», ГИС «МЕТЕО» и ФГБУ «Среднесибирское УГМС».

Испытания проводятся в НИИ: ФГБУ «Гидрометцентр России» - 18 разработок: 11 из первой и 7 из второй частей Плана; ФГБУ «ААНИИ» - 10 разработок из первой части Плана; ФГБУ «ДВНИГМИ» - 5 разработок: 3 из первой и 2 из второй частей Плана; ФГБУ «ГОИН» 4 разработок: 3 из первой и 1 из второй частей Плана; ФГБУ «СИБНИГМИ» 3 разработок из второй части Плана; ФГБУ «ЦАО» 2 разработок из первой части Плана; ФГБУ «ГГО», ФГБУ «НИЦ «Планета», ФГБУН «ИФА РАН» по 1 разработке из первой части Плана; ФГБУ «ВНИИСХМ», ФГБУ « ВГИ» по 1 разработке из второй части Плана. Испытания в УГМС проводятся в: «Средне-Сибирском УГМС» 5 разработок из второй части Плана; «Объ-Иртышском УГМС» 4 разработок: одной из первой и трех из второй частей Плана; «Забайкальском УГМС» 3 разработок: одной из первой и двух из второй частей Плана; «Западно-Сибирском УГМС» 3 разработок из 2 части Плана; «Дальневосточном УГМС» 2 разработок из 1 части Плана; в «Северо-Кавказском УГМС» 2 разработок: по одной из первой и второй частей Плана; в «Башкирском УГМС», «Челябинском ЦГМС», «Иркутском УГМС» по 2 разработки из второй части Плана; «Якутском УГМС», в Дальневосточном филиале ФГБУ «Авиаметтелеком», в ГПБУ «Мосэкомониторинг» по 1 разработке из первой части Плана; в «Курганском ЦГМС», «Алтайском ЦГМС», «Кемеровском ЦГМС», «Приморском УГМС» по 1 разработке из второй части Плана.

2.2. ЦМКП постановляет:
- одобрить подготовленный ФГБУ «Гидрометцентр России» на основе заявок на испытание разработок от НИУ и УГМС Проект «Плана испытания и внедрения новых и усовершенствованных методов (технологий) гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов Росгидромета» на 2016 г., который содержит 61 разработку (технологии, модели, методики) гидрометеорологических прогнозов.


3. Автоматизированная система диагноза и прогноза (3-5 суток) течений, температуры, солености, уровня Черного моря и его регионов (ФГБУ «ГОИН», А.В. Григорьев, В.А. Кубряков, И.В. Чариков, ФГБУ «Морской гидрофизический институт» (Севастополь), Г.К. Коротаев, А.И. Кубряков).

3.1. ЦМКП отмечает, что:
В ФГБУ «ГОИН» в соавторстве с ФГБУ «МГИ» создана автоматизированная система диагноза и прогноза течений, температуры, солености, уровня Черного моря и его регионов. Базовыми моделями для всего бассейна служат крупномасштабная модель ФГБУ «МГИ» с горизонтальным пространственным разрешением ~5 км и региональная Princeton Ocean Model (РОМ) с разрешением ~1 км. Региональная модель совмещена с крупномасштабной посредством использования технологии «вложенных сеток».

Региональная модель северо-восточной области Черного моря (разрешение ~1 км), совмещенная с общебассейновой моделью МГИ, разрабатывалась и использовалась в рамках проектов «Мировой океан», ЕСИМО (Россия), ARENA, ASCABOS, ECOOP (Евросоюз), начиная с 2004 г. С 2008 г. работает в оперативном режиме (диагноз и прогноз на 3-е суток, ежедневно) для задач оперативной океанографии. В качестве технологии диагноза и прогноза гидрометеорологических и гидрологических условий морей России автоматизированная система прошла производственные испытания и внедрена в Центре ЕСИМО ФГБУ «ГОИН» в опытную эксплуатацию. Результаты моделирования в ежедневном режиме демонстрируются на сайте ФГБУ «ГОИН», используются в оперативной работе Гидрографической службы Черноморского флота и Гидрометеобюро порта Новороссийск.

Валидация региональной модели проводилась в течение всего времени эксплуатации посредством сравнения с данными дистанционных (спутниковых) и контактных (CTD-съемки ИО РАН) наблюдений. Качество прогнозов оценивалось посредством их сравнения с данными морских ГМС Кавказского побережья Черного моря и данными зонда AQUALOG (ИО РАН), работающим в районе Голубой бухты (Геленджик).

По данным реанализа на основе общебассейновой модели создан атлас ЕСИМО «Морские течения» для Черного моря.

3.2. ЦМКП постановляет:
- одобрить работу ФГБУ «ГОИН» и ФГБУ «Морской гидрофизический институт» по созданию «Автоматизированной системы диагноза и прогноза (3-5 суток) течений, температуры, солености, уровня Черного моря и его регионов»;
- рекомендовать внедрить в ФГБУ «ГОИН» в опытную эксплуатацию «Автоматизированную систему диагноза и прогноза (3-5 суток) течений, температуры, солености, уровня Черного моря и его регионов» для прогноза течений и температуры Черного моря и его регионов. Результаты опытной эксплуатации системы представить ЦМКП в конце 2017 года;
- рекомендовать авторам продолжить исследования по совершенствованию системы, в том числе с привлечением дополнительных данных наблюдений.


4. Система прогнозирования характеристик ветрового волнения в Мировом океане (ФГБУ «Гидрометцентр России», А.А. Зеленько, Б.С. Струков, Ю.Д Реснянский).

4.1. ЦМКП отмечает, что:
Система является существенным развитием комплексной технологии оперативного прогнозирования ветрового волнения в океанах и морях России (решения ЦМКП от 27.03.2012 и 17.06.2013). Получаемая прогностическая продукция, наряду с непосредственным использованием, обеспечивает получение информации, необходимой для встраиваемых подсистем детализированного прогноза волнения в окраинных морях Российской Федерации.

Разработанная система обеспечивает прогнозирование основных характеристик ветрового волнения на сроки до 5 суток. Прогнозы составляются на основе расчетов по спектральной модели ветрового волнения WaveWatchIII v.3.14 с использованием метеорологической прогностической информации. Помимо расчетного ядра, система включает в себя средства подготовки исходной информации (начальные и граничные условия), обработки выходных данных модели, генерации и распространения прогностической информации. Информационная продукция распространяется посредством Интернет-технологий через веб-сайты и систему распределенных баз данных ЕСИМО.

Прогнозы метеорологических полей, а также сведения о ледовом покрове (сплоченности морского льда), выбираются из нескольких оперативных источников. В их числе — продукция двух систем среднесрочного прогнозирования, основанных на глобальных моделях: ПЛАВ2008 в Гидрометцентре России и GFS (Global Forecasting System), действующей в метеорологическом центре NCEP/NOAA (США), данные которой поступают в оперативном режиме по специализированным каналам. Дублирование источников метеорологического прогноза предусмотрено для повышения надежности функционирования системы прогнозирования волнения.

Прогностические расчеты выполнятся ежедневно на ЭВМ РСК Торнадо с использованием параллельных вычислений по технологии MPI на 128 процессорах. Расчет ведется на сроки до 120 часов с периодичностью выдачи прогностических результатов 3 часа для представления пользователям и 15 мин для определения показателей оправдываемости. В качестве начальных условий для интегрирования волновой модели используются поля предшествующего прогноза параметров ветрового волнения на 24 часа.

За период испытаний с 1.10.2014 по 30.09.2015 составлено 365 прогнозов для Мирового океана на сроки до 5 суток (0-120 час). Качество прогнозов определялось путем сопоставления прогностических значений высоты преобладающих волн (ВПВ, англ. аналог — SWH) с данными двух типов: спутниковыми альтиметрическими измерениями и контактными измерениями на 120 волновых буях, установленных главным образом в северном полушарии. Для рассматриваемого годового периода из баз данных было получено около 48 млн. спутниковых альтиметрических измерений и около 1 млн. контактных (буйковых) измерений ВПВ. В качестве статистических показателей, характеризующих качество прогнозов, рассматривались средние ошибки (смещения), среднеквадратические ошибки (СКО) и коэффициенты корреляции между прогностическими и измеренными значениями ВПВ. Рассчитывался также показатель оправдываемости прогнозов ВПВ в соответствии с Наставлением по службе морских гидрологических прогнозов [РД 52.27.759–2011]. Для получения поточечных коллокаций «прогноз-наблюдение» применялась линейная пространственно-временная интерполяция прогностических полей ВПВ.

В ходе испытаний рассчитывались также аналогичные статистические характеристики оправдываемости для глобального прогноза волнения по модели AARI-PD2 с использованием полей ветра атмосферной модели Гидрометцентра России Т169L31 (технология AARI-PD2+Т169 L31). Эта прогностическая технология, внедренная решением ЦМКП от 16.05.2008, действует в рамках оперативной системы АСООИ.

Значения смещений (средних ошибок) в течение периода испытаний слабо зависят от заблаговременности прогноза, составляя 0,21-0,23 м и 0,13-0,14 м для спутниковых и буйковых данных соответственно. Смещения остаются положительными, что свидетельствует о некотором завышении прогностических высот волн в сравнении с измерениями. Среднеквадратичная ошибка прогнозов ВПВ составляет 0,5-0,7 м и 0,5-0,6 м для спутниковых и контактных измерений и в обоих случаях монотонно увеличивается с ростом заблаговременности от первых к пятым суткам прогноза. Отмечаются высокие значения коэффициентов корреляции между прогностическими и измеренными значениями ВПВ (~ 0,9) и довольно слабая их зависимость от заблаговременности прогноза. Оправдываемость прогнозов ВПВ плавно уменьшается с ростом заблаговременности и составляет 85-90% по данным контактных измерений и 81-88% по спутниковым данным. Показатели качества прогнозов в терминах среднеквадратичной ошибки и коэффициента корреляции сопоставимы с таковыми для известных по литературным источникам зарубежных систем. Оценки этих же характеристик для рассматриваемой системы превосходят показатели технологии AARI-PD2+Т169L31 (СКО ~0,7-0,9 м; корреляция ~0,6-0,8), полученные на том же годовом интервале и на тех же данных наблюдений.

4.2. ЦМКП считает целесообразным:
- одобрить работу ФГБУ "Гидрометцентр России" по созданию и поддержанию системы прогнозирования характеристик ветрового волнения в Мировом океане.

4.3. ЦМКП постановляет:
- ФГБУ "Гидрометцентр России" использовать «Систему прогнозирования характеристик ветрового волнения в Мировом океане» в качестве основной технологии прогнозирования характеристик ветрового волнения в Мировом океане;
- ФГБУ "ГВЦ Росгидромета" обеспечить возможность перевода соответствующей вычислительной задачи в статус "оперативный";
- авторам разработки продолжить развитие системы прогнозирования ветрового волнения и распространить прогнозирование на другие морские акватории.


5. Рассмотрение решений Технических советов УГМС Росгидромета о результатах испытаний методов прогнозов:

5.1. Прогноз осадков по территории Республики Башкорстан на основе мезомасштабной негидростатической модели атмосферы COSMO-RU с горизонтальным разрешением 7 км (ФГБУ «Гидрометцентр России», рук. работ Г.С. Ривин, И.А. Розинкина).

Решение технического совета ФГБУ «Башкирское УГМС» от 3 февраля 2016 г.:
- рекомендовать к внедрению в оперативную практику в качестве дополнительного материала.

5.2. Прогноз приземной температуры воздуха по территории Республики Башкорстан на основе мезомасштабной негидростатической модели атмосферы COSMO-RU с горизонтальным разрешением 7 км (ФГБУ «Гидрометцентр России», рук. работ Г.С. Ривин, И.А. Розинкина).

Решение технического совета ФГБУ «Башкирское УГМС» от 3 февраля 2016 г.:
- принять к сведению результаты испытаний.

5.3. Система автоматизированного краткосрочного прогнозирования ежедневных уровней воды на реках бассейна Амура и ежедневного притока воды в Зейское водохранилище (ФГБУ «Гидрометцентр России», коллектив под рук. С.В. Борща). Решение секции Ученого совета ФГБУ «Гидрометцентр России» от 16 октября 2015 г.:
- рекомендовать внедрить в ФГБУ «Гидрометцентр России» в оперативную практику.

5.4. Методика фонового прогноза лавинной опасности для Центрального Кавказа (ФГБУ «ВГИ», А.Х. Аджиев, О.А Кумукова., Н.В. Кондратьева, А.В. Гяургиев).

Решение технического совета ФГБУ «ВГИ» от 28 января 2016 г.:
- рекомендовать продолжить испытания до апреля 2017 года.

5.5. ЦМКП считает целесообразным:
- одобрить работу ФГБУ «Гидрометцентр России» и ФГБУ «ВГИ» по разработке методов прогноза;
- утвердить решения Технических Советов ФГБУ «Башкирское УГМС», ФГБУ «ВГИ» и Ученого совета ФГБУ «Гидрометцентр России» по испытанию и внедрению методов прогноза в оперативную практику.


6. Информация о снятии с испытаний методов:

6.1. Метод долгосрочного прогноза притока воды в Краснодарское водохранилище (ФГБУ «ГГИ», И.Л. Калюжный).
Просьба ФГБУ «ГГИ» снять метод с испытаний по причине отсутствия снегомерных съемок в бассейне и невозможности получения достоверных результатов прогноза.

6.2. Технология автоматизированных краткосрочных прогнозов расхода воды р. Унжи на основе математической модели «Гидрограф» (ФГБУ «ГГИ», С.А. Журавлев, О.М. Семенова).
Просьба ФГБУ «ГГИ» снять метод с испытаний по причине отсутствия аппаратных средств получения в оперативном режиме данных гидрометеорологических наблюдений и соответствующего программного обеспечения для ассимиляции этой информации моделью «Гидрограф».

6.3. ЦМКП считает целесообразным:
- удовлетворить просьбу ФГБУ «ГГИ» о снятии с испытаний методов.


Руководитель Росгидромета
А.В. Фролов


© Методический кабинет Гидрометцентра России