Решение Центральной методической комиссии по гидрометеорологическим и
гелиогеофизическим прогнозам от 29.11.2007 г.


Центральная методическая комиссия по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам (ЦМКП), заслушав и обсудив доклады Гидрометцентра России, СибНИГМИ, ВНИИСХМ и Северо-западного ЦГМС-Р, приняла следующие решения:

1. Прогноз осадков по станциям регионов внетропической зоны Северного полушария на срок до 72 ч на основе полулагранжевой модели с постоянным разрешением ПЛАВ-2005 (Гидрометцентр России, М.А. Толстых).

1.Отметить, что:
- Гидрометцентром России совместно с ИВМ РАН разработана и решением ЦМКП от 27.01.2006 рекомендована к внедрению в Гидрометцентре России глобальная полулагранжева конечно-разностная модель среднесрочного прогноза полей метеорологических величин в свободной атмосфере и давления на уровне моря с заблаговременностью до 10 суток (ПЛАВ 2005 - версия модели с постоянным разрешением по горизонтали, шаг по широте - 0,72°, по долготе - 0,9°, 28 неравномерно расположенных уровней по вертикали);
- Гидрометцентром России выполнено поручение ЦМКП по реализации данной модели в рамках системы АСООИ ГУ «Гидрометцентр России» и расширению номенклатуры выпускаемой прогностической продукции (прогнозы 12-ти часовых сумм осадков – испытания завершены, прогнозы приземной температуры воздуха и ветра – испытания проводятся);
- в качестве начальных данных модель ПЛАВ 2005 использует поля оперативного объективного анализа на стандартных изобарических поверхностях с горизонтальным разрешением 1,25 градуса по долготе и широте, а также поля давления на уровне модельной орографии, температуры поверхности океана и высоты снежного покрова, являющиеся выходной продукцией глобальной системы усвоения данных (СУД ИОИ);
- оперативные испытания прогнозов 12-ти часовых сумм осадков на основе модели ПЛАВ 2005 проводились в период с июля 2006 г. по май 2007 г. по исходным данным за 00 ч ВСВ;
- результаты сравнивались с аналогичными прогнозами сумм осадков на основе оперативных моделей ГУ «Гидрометцентр России» (глобальной спектральной Т85L31; региональной модели, автор В.М. Лосев) и глобальных зарубежных моделей (UKMO, NCEP);
- методика испытаний предусматривала оценку прогнозов осадков на станциях отдельно в холодный (октябрь 2006г. – апрель 2007г.) и теплый (июль-сентябрь 2006 г., май – июнь 2007г.) периоды года для четырех регионов России и зарубежной Европы, имеющих наиболее густую сеть синоптических станций:
    - центральная часть Европейской территории России (от 29° до 55° в.д. и от 50° до 65° с.ш.);
    - южная часть России (от 38° до 50° в.д. и от 44&3176; до 50° с.ш.);
    - Западная Сибирь (от 60° до 85° в.д. и от 50° до 61° с.ш.);
    - Восточная Сибирь и Дальний Восток, (от 110° до 145° в.д. и от южной границы России до 55° с.ш., за исключением высокогорных станций);
    - зарубежная Европа (от 10° з.д. до 29° в.д. и от 38° до 65°с.ш.);
- успешность прогнозов факта наличия/отсутствия осадков характеризовали: общая оправдываемость прогнозов факта выпадения осадков, оправдываемость прогнозов наличия осадков, оправдываемость прогнозов отсутствия осадков, предупрежденность наличия осадков, предупрежденность отсутствия осадков, величины показателей критерия качества Пирси-Обухова и Хайдке (преобразованный критерий надежности Н.А. Багрова);
- успешность прогнозов количества осадков характеризовали абсолютная, квадратическая и относительная ошибки, рассчитанные для холодного и теплого сезонов, а также отдельно для градаций жидких и смешанных осадков (0,3-1,0; 1,1-10,5; 10,6-19,5; 19,6-49,5; ≥49,5 мм/12 ч) и для градаций (0,2-1,0; 1,1-4,5; 4,6-9,5; 9,6-19,5; ≥19,5 мм/12ч) твердых осадков с целью детального анализа надежности прогнозов в различных диапазонах количества наблюдаемых осадков.

1.2. Результаты испытаний показали:
- в холодный период года прогнозы осадков на основе модели ПЛАВ 2005 на территории России имели преимущество перед аналогичными прогнозами отечественных оперативных моделей по большинству характеристик успешности прогнозов факта выпадения осадков; прогнозы количества осадков заблаговременностью до 72 ч по модели ПЛАВ во всех регионах России имели лучшие показатели успешности в градациях слабых и умеренных осадков, в градациях сильных осадков (более 4,5 мм/12ч) показатели были ниже, чем у рассматриваемых отечественных моделей;
- в теплый период года на территории России рассматриваемая модель имела преимущество перед прогнозами осадков отечественных оперативных моделей по двум – трем показателям успешности, характеризующим факт наличия/отсутствия осадков при разных заблаговременностях прогнозов;
- успешность прогнозов количества осадков на разных территориях отличалась: в центральной части европейской территории России и в Западной Сибири наименьшие абсолютные ошибки прогнозов количества осадков отмечены в градациях слабых и умеренных осадков при всех заблаговременностях; на территории южной части России наименьшие абсолютные ошибки отмечены в градациях умеренных и сильных осадков при заблаговременностях 12, 24, 36, 60 ч; на территории Восточной Сибири и Дальнего Востока наименьшие абсолютные ошибки отмечены в градациях от 0,3 до 19,5 мм/12 ч осадков при всех заблаговременностях; cильные осадки в градации 19,6-49,5 мм лучше прогнозировались региональной моделью в центральной части европейской территории России, на территории Западной Сибири, Восточной Сибири и Дальнего Востока при заблаговременности 12 ч, и спектральной моделью Т85L31 в центральной части европейской территории России, в Западной Сибири, Восточной Сибири и Дальнего Востока при заблаговременностях от 48 до 72 ч;
- в целом успешность краткосрочных прогнозов осадков различной интенсивности по разным регионам России была весьма не однородной с преимуществами той или иной отечественной гидродинамической модели атмосферы.

1.3. Одобрить работу ГУ «Гидрометцентра России» по развитию глобальной полулагранжевой конечно-разностной модели прогноза полей метеоэлементов в версии с постоянным разрешением (ПЛАВ 2005).

1.4. Рекомендовать Гидрометцентру России:
- внедрить в оперативную практику гидродинамический прогноз 12-ти часовых сумм осадков заблаговременностью до 72 ч в рамках глобальной модели ПЛАВ 2005 в холодный период года в качестве основного для слабых и умеренных осадков по всей территории России и в теплый период года - для региона Восточной Сибири и Дальнего Востока; на территории остальных регионов России в теплый период года - в качестве вспомогательного;
- для обеспечения пользователей прогностической информацией о 12-ти часовых суммах осадков на основе модели ПЛАВ 2005 размещать прогнозы на веб-сайте ГУ «Гидрометцентр России»;
- в первом полугодии 2008 г. подготовить методические рекомендации по практическому применению прогнозов осадков на территории рассмотренных регионов России для эффективного использования возможностей модели ПЛАВ 2005 и других отечественных оперативных моделей атмосферы в части прогнозирования осадков различной интенсивности заблаговременностью до 72 ч в разные сезоны года;
- продолжить работы по улучшению качества прогнозов осадков на основе модели ПЛАВ 2005 с учетом результатов, полученных в период оперативных испытаний;
- провести эксперименты по прогнозированию осадков с использованием ансамблевого подхода;
- изучить возможность расчетов доверительных интервалов для рассматриваемых показателей успешности прогнозов осадков и произвести расчеты для имеющейся полноценной выборки проведенных испытаний.


2. Прогноз преобладающей минимальной и максимальной температуры воздуха, детализированной по территории семи Федеральных округов России и Республике Беларусь, с заблаговременностью 1-5 суток на основе статистической интерпретации гидродинамических моделей атмосферы. (РЭП, автор П.П. Васильев).

2.1. Отметить, что:
- в ГУ «Гидрометцентр России» в инициативном порядке создана и функционирует оперативная технология составления краткосрочного и среднесрочного прогноза температуры воздуха, основанная на реализации программно-технологического комплекса среднесрочного прогноза, использующая статистическую интерпретацию результатов интегрирования гидродинамических моделей атмосферы (технология РЭП – расчет элементов погоды);
- технология РЭП впервые дала возможность выпускать оперативные прогнозы преобладающей минимальной и максимальной температуры воздуха, по территории всех Федеральных округов России и по территории Республики Беларусь с заблаговременностью 1–5 суток;
- метод основан на программной реализации адаптивной статистической модели среднесрочного прогноза, которая строится заново для каждой географической точки, для каждой даты, заблаговременности прогноза и использует синхронные прогностические связи;
- технология предусматривает возможность формирования выпускаемой продукции различными алгоритмами (для отдельных пунктов, для территории субъектов Российской Федерации, для энергосистем, бассейнов рек, побережий морей);
- в процессе усовершенствования технологии (2005- 2006 гг.) модифицирован алгоритм построения статистических моделей с учетом пополненных рядов архивов фактических данных и гидродинамических прогнозов – продукции гидродинамических моделей; наличие таких рядов позволило оптимизировать продолжительность сезонного интервала при построении динамических статистических выборок в пределах от двух месяцев до 15 дней; для комплексирования рассчитываемых прогнозов созданы базы данных продукции гидродинамических моделей атмосферы ECMWF , UKMO и NCEP;
- методика испытаний предусматривала сравнение прогностических значений температуры воздуха с осредненными значениями фактической температуры по территории прогноза.

2.2. Результаты испытаний показали: характеристики успешности прогнозов преобладающей минимальной и максимальной температуры воздуха заблаговременностью до 5 суток на основе технологии РЭП по территории Федеральных округов с учетом их детализации имели преимущества (меньшие величины абсолютных ошибок и более высокие оправдываемости прогнозов) по сравнению с успешность соответствующих прогнозов, составленных/ откорректированных синоптиками (4-я страница ежедневного бюллетеня Гидрометцентра России – ЕГМБ).

2.3. Рекомендовать ГУ «Гидрометцентр России» внедрить методику краткосрочного и среднесрочного прогнозирования преобладающей температуры воздуха (на основе автоматизированной технологии РЭП) в оперативную практику в качестве основного метода прогноза преобладающей минимальной и максимальной температуры воздуха с заблаговременностью 1 -5 суток, детализированной по территории семи Федеральных округов России и по территории Республики Беларусь.


3. Усовершенствованный метод долгосрочного прогноза аномалии среднемесячной температуры воздуха для холодного периода по территории Западной Сибири на базе оптимизированной локально-климатической модели (СибНИГМИ, Н.Н. Завалишин).

3.1. Отметить, что усовершенствованный в СибНИГМИ метод прогнозов аномалии температуры воздуха (с 6-месячной заблаговременностью) показал в оперативных испытаниях следующие результаты: ρ=0.5, Q=1.8, P=70%, K=55%, ΔT=60%, что выше оперативных прогнозов на 4-20% по критериям P, K, ΔT и на 0.2-0.3 по критерию ρ.

3.2. Рекомендовать Западно-Сибирскому УГМС:
- исключить из оперативной практики внедренный ранее метод долгосрочного прогноза аномалии среднемесячной температуры воздуха для холодного периода по территории Западной Сибири (автор Н.Н. Завалишин);
- внедрить представленный усовершенствованный метод прогноза аномалии среднемесячной температуры воздуха для холодного периода по территории Западной Сибири на базе оптимизированной локально-климатической модели и использовать в оперативной практике в качестве вспомогательного.

3.3. Рекомендовать СибНИГМИ продолжить работы по адаптации данного метода к территории Восточной Сибири.


4. Синоптико-статистический метод прогноза полей аномалий давления, температуры и осадков на месяц, по территории северо-запада РФ с заблаговременностью 15 суток (Санкт-Петербургский ЦГМС-Р, А.И.Савичев, В.Ю.Цепелев, Н.П.Мироничева.).

4.1.Отметить, что успешность прогнозов аномалии среднемесячной температуры воздуха с заблаговременностью 15 суток на основе данного метода несколько уступает успешности аналогичных прогнозов по методам ГГО и Гидрометцентра России, выпускаемых с нулевой заблаговременностью.

4.2. Одобрить выполненную Санкт-Петербургским ЦГМС-Р работу по развитию метода долгосрочного прогноза погоды и его практической реализации в виде программного комплекса.

4.3. Рекомендовать использование синоптико-статистического метода прогноза полей аномалий давления, температуры и осадков на месяц по территории северо-запада Российской Федерации с заблаговременностью 15 суток в оперативной практике Санкт-Петербургского ЦГМС-Р при выпуске консультативных прогнозов среднемесячной температуры воздуха по г. Санкт–Петербургу.


5. Технология автоматизированного контроля влажности почвы (ВНИИСХМ, В.Ф. Гридасов).

5.1. Отметить, что при рассмотрении технологии автоматизированного контроля влажности почвы возникли методические вопросы, требующие дополнительного обсуждения.

5.2. Поручить ВНИИСХМ (отв. А.Д. Клещенко):
- в I квартале 2008 г. организовать и провести в Гидрометцентре России совещание-семинар «Научные вопросы внедрения технологии автоматизированного контроля влажности почвы» с привлечением специалистов Западно-Сибирского, Среднесибирского, Центрального и Приволжского УГМС;
- обеспечить выполнение работ по переводу технологии автоматизированного контроля влажности почвы в современную систему Windows;
- подготовить общее описание технологического цикла автоматизированного контроля влажности почвы.

5.3. Считать необходимым Центральному УГМС до конца 2007г. представить в ЦМКП и во ВНИИСХМ отчет с результатами испытаний технологии автоматизированного контроля влажности почвы и решение Технического совета о целесообразности внедрения технологии в данном УГМС.


6. Информация о результатах испытания расчетов элементов погоды с заблаговременностью до 3-х суток (РЭП - Гидрометцентр России, П.П.Васильев) на территории деятельности УГМС ЦЧО и по г. Мурманску.

6.1. Отметить, что:
- в УГМС ЦЧО и Мурманском УГМС в 2006 -2007 гг. проводились испытания краткосрочных прогнозов экстремальной температуры воздуха на основе технологии РЭП с целью выработки практических рекомендаций по практическому использованию;
- результаты испытаний показали достаточно высокий уровень успешности прогнозов экстремальной температуры воздуха по семи городам территории ответственности УГМС ЦЧО и по г. Мурманску;\
- детальный анализ ошибочных прогнозов позволил выявить синоптические ситуации, при которых они имели место, и установить возможности учета влияния особенностей региона на суточный ход температуры воздуха при определенных синоптических процессах.

6.2. Одобрить творческую инициативу Мурманского УГМС и УГМС ЦЧО по выполнению практически значимых научно-методических работ.

6.3. Согласиться с решениями Технических советов Мурманского УГМС и УГМС ЦЧО о дальнейшем использовании в оперативной работе прогнозов экстремальной температуры воздуха на основе технологии РЭП с учетом полученных рекомендаций.


7. Информация А.В. Фролова о переработке «Положение об испытании и внедрении новых и усовершенствованных методов (способов) гидрометеорологических и гелиофизических прогнозов и расчетов» (издание 1989г).

7.1. Предусмотреть в Плане НИОКР на 2008 г. переработку указанного «Положения» в связи с необходимостью определения статуса технологий и методов гидрометеорологических прогнозов с учетом современных требований технологичности, оперативности, качества и с учетом расширения функций ЦМКП по установлению практической значимости новых видов прогностической продукции (высоты волн цунами, уровня загрязнения воздуха и др.).


Заместитель председателя Центральной методической комиссии
по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам

А.В. Фролов



© Методический кабинет Гидрометцентра России