Решение Центральной методической комиссии по гидрометеорологическим и
гелиогеофизическим прогнозам от 18.10.2004 г.


Центральная методическая комиссия по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам (ЦМКП), заслушав и обсудив доклады представителей Гидрометцентра России, Управления «Морзащита» Администрации г. Санкт–Петербурга и Северо-Западного УГМС, приняла следующие решения:

1. Глобальная полулагранжевая модель прогноза полей метеоэлементов с постоянным разрешением на срок до 5 суток с использованием новой системы усвоения метеорологических данных Гидрометцентра России (Гидрометцентр России, авторы М.А. Толстых, М.Д. Цырульников, А.Н. Багров, Р.Б. Зарипов).

Отметить, что:
1.1. В Гидрометцентре России разработана новая глобальная полулагранжевая конечно-разностная модель прогноза полей метеорологических элементов (давления на уровне моря, геопотенциала изобарических поверхностей, температуры воздуха, направления и скорости ветра, влажности воздуха) заблаговременностью до 5 суток (ПЛ-АВ); она реализована в версии с постоянным горизонтальным разрешением (шаг сетки по широте 0,72о, по долготе 0,9о), имеет 28 неравномерно расположенных по вертикали сигма-уровней атмосферы; при реализации используется вычислительная система, включающая 16 процессоров Itanium; модель выдает прогностическую продукцию дважды в сутки за исходные сроки 00 и 12 UTC.


1.2. В качестве начальных данных при расчете прогнозов модель использует поля анализа на модельных уровнях, являющиеся выходной продукцией новой глобальной системы усвоения данных, и не зависимые от прогностической продукции зарубежных центров;


1.3. Испытания модели прогноза проводились в квази-оперативном режиме в период с августа по ноябрь 2003 г. и с февраля по март 2004г.; методика испытаний предусматривала:
– оценку успешности прогнозов полей метеорологических элементов по данным новой системы усвоения данных с собственным шагом сетки и с шагом 2,5 х 2,5°, а также по данным оперативно функционирующего объективного анализа с шагом сетки 2,5 х 2,5°;
– сравнительную оценку с качеством прогностических полей метеорологических элементов, рассчитываемых по отечественнoй оперативной модели T85L31 c заблаговременностью до 5 суток;
– сравнительную оценку с качеством прогностических полей метеорологических элементов по моделям трех зарубежных центров (НЦ ПОС США, РСМЦ – Экзетер, ЕЦСПП – Рединг).


1.4. Результаты испытаний, представленные для августа и ноября 2003 г., показали:

1.4.1. Успешность прогнозов полей геопотенциала на изобарической поверхности 500гПа заблаговременность до 120 ч по модели ПЛ-АВ при оценке по данным новой системы усвоения с собственным шагом сетки и с шагом 2,5 х 2,5° различается не существенно, в то же время успешность указанных прогнозов при оценке по данным оперативного анализа Гидрометцентра России существенно ниже при заблаговременности 24 и 48 ч, при большей заблаговременности различия в успешности уменьшаются.

1.4.2. В сравнении c прогнозами по глобальной модели T85L31 (с использованием оперативного анализа с шагом 2,5 х 2,5°) успешность прогнозов полей давления на уровне моря и геопотенциала изобарической поверхности 500 гПа для региона Европы у модели ПЛ-АВ по значениям среднеквадратической ошибки RMSE и коэффициента корреляции тенденций (Rтенд) оказалась несколько ниже при заблаговременности 24 и 48 ч, практически одинаковая при заблаговременности 72 ч и несколько выше при заблаговременности 96 и 120 ч;
– прогнозы температуры на уровне изобарической поверхности 850 гПа по региону Европа, предвычисленные ПЛ-АВ, при заблаговременности от 24 до 120 ч характеризовали меньшие величины RMSE и средней абсолютной ошибки, в то время как Rтенд был выше у модели T85L31;
– прогнозы ветра на высоте изобарической поверхности 250 гПа по региону Европа, предвычисленные ПЛ-АВ, при заблаговременности от 24 до 120 ч имели меньшие величины среднеквадратической ошибки вектора ветра, но большие величины средней абсолютной ошибки скорости ветра по сравнению с ошибками модели T85L31;

1.4.3. Сравнение с прогнозами зарубежных центров показало:
– успешность прогнозов полей давления на уровне моря и геопотенциала изобарической поверхности 500 гПа по модели ПЛ-АВ уступает в успешности прогнозам РСМЦ (Экзетер) и ЕЦСПП (Рединг) как по Северному полушарию, так и по региону Европа;
– успешность прогнозов температуры воздуха, характеризуемая среднеквадратической ошибкой, на уровне изобарической поверхности 850 гПа по региону Европа в августе месяце при заблаговременности 24 ч практически одинакова с аналогичным показателем успешности прогнозов других центров (НЦ ПОС США, РСМЦ &# Экзетер и ЕЦСПП), при заблаговременности 48 ч она также практически одинакова с РСМЦ –Экзетер, но несколько ниже успешности НЦ ПОС США и ЕЦСПП, с дальнейшим увеличением заблаговременности различия в успешности прогнозов НЦ ПОС США и ЕЦСПП возрастали; в ноябре месяце отмечены небольшие различия с НЦ ПОС США при заблаговременности прогнозов 24 –72ч, различия с РСМЦ – Экзетер и ЕЦСПП были больше;
– успешность прогнозов полей ветра на высоте изобарической поверхности 250 гПа на 48 ч, характеризуемая среднеквадратической ошибкой вектора ветра, уступает в успешности аналогичным прогнозам центра РСМЦ – Экзетер приблизительно на 24 ч по заблаговременности.


1.5. В текущем году авторами проведена работа по усовершенствованию модели и получены авторские оценки качества прогнозов, показывающие преимущества усовершенствованного варианта относительно испытанного.


2. Одобрить работу Гидрометцентра России по созданию глобальной полулагранжевой конечно-разностной модели прогноза полей метеоэлементов в версии с постоянным разрешением заблаговременностью до 5 суток с использованием новой системы усвоения метеорологических данных, являющейся независимой от выходной продукции зарубежных центров.

3. Рекомендовать Гидрометцентру России и ГВЦ Росгидромета организовать опытную эксплуатацию модели ПЛ-АВ с целью доступности прогностической продукции для оперативных отделов Гидрометцентра России.

4. Рекомендовать Гидрометцентру России:
провести сравнение усовершенствованного варианта модели ПЛ-АВ с другими оперативными моделями Гидрометцентра России и моделями зарубежных центров на сетке 2,5 х 2,5о в соответствии с рекомендациями КОС ВМО; обобщенные результаты сравнения представить на ЦМКП во 2 квартале 2005 г.; – провести сравнение анализов, формируемых системой усвоения данных модели ПЛ-АВ, с оперативным анализом Гидрометцентра России и анализами зарубежных центров (на сетке 2,5 х 2,5°), а также с данными аэрологического зондирования атмосферы в соответствии с рекомендациями КОС ВМО; результаты сравнения представить ЦМКП во 2 квартале 2005 г.;
– проработать способы интеграции программного комплекса модели ПЛ-АВ в технологию АСООИ в первом полугодии 2005 г.

5. В интересах развития перспективных прогностических моделей атмосферы с учетом планируемой технической модернизации ММЦ в г. Москве рекомендовать Гидрометцентру России совместно с ГВЦ Росгидромета подготовить предложения по современным вычислительным платформам, которые могут быть использованы для научно-исследовательских работ, опытной эксплуатации моделей и подготовки новых оперативных технологий на период до переоснащения новыми вычислительными комплексами ММЦ в г. Москве. Предложения представить на заседание коллегии Росгидромета.


2. Автоматизированная система прогноза уровней воды в восточной части Финского залива с заблаговременностью до 48 ч, основанная на использовании гидродинамической модели Балтийского моря. (Управление «Морзащита» Администрации г. Санкт–Петербурга, автор К.А. Клеванный).

2.1. Одобрить работу автора по созданию автоматизированной системы прогнозирования уровней воды в восточной части Финского залива на основе гидродинамической модели Балтийского моря (Б - 5) и работу Северо-Западного УГМС по ее оперативному испытанию.

2.2. Отметить, что:
– модель Балтийского моря реализована с помощью программной системы КАРДИНАЛ, основанной на использовании криволинейных гранично-зависимых координат, система отличается развитым пользовательским интерфейсом;
– испытания автоматизированной системы проводились с использованием прогностических полей приземного ветра и давления, рассчитываемых по модели HIRLAM (Швеция) с горизонтальным разрешением 22 км и передаваемых в коде ГРИБ на условиях временной договоренности;
– результаты испытания Техническим советом Северо-западного УГМС признаны в целом удовлетворительными;
– при прогнозировании максимальных уровней в ряде случаев имели место ошибки в значениях максимального уровня воды, а также ошибки времени наступления экстремальных значений уровня, превышающие необходимую точность.

2.3. Согласиться с решением Технического совета Северо-Западного УГМС о целесообразности использования данной модели в оперативной практике прогнозирования подъемов уровня воды в восточной части Финского залива в качестве вспомогательного метода.

2.4. Рекомендовать Северо-Западному УГМС:
– совместно с Гидрометцентром России проработать вопрос о возможности адаптации прогностических полей приземного ветра и давления, получаемых с помощью оперативных моделей Гидрометцентра России, к условиям рассматриваемого региона;
– для решения вопроса оперативного использования указанных прогностических полей для прогнозирования подъемов уровней воды в восточной части Финского залива провести производственные испытания;
– при проведении дальнейших испытаний модели Б-5 выполнить сравнение с внедренным ранее синоптическим методом прогноза уровней воды в восточной части Финского залива.

2.5. Рекомендовать Управлению научных программ, международного сотрудничества и информационных ресурсов Росгидромета (УНМР) совместно с Гидрометцентром России проработать вопрос об обмене данными морских наблюдений со странами Балтийского региона.

2.6. Рекомендовать Северо-Западному УГМС проработать с консорциумом метеорологических институтов европейских стран, разработавших модель HIRLAM, вопрос возможности заключения договора о дальнейшем использовании данных указанной модели.


3. Информация

3.1. Удовлетворить просьбу Северо-Кавказского УГМС включить в «План испытания новых и усовершенствованных методов гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов на 2004 и 2005 гг.» автоматизированные методы альтернативного прогноза ливней и шквалов в градации ОЯ и прогноза максимального количества конвективных осадков на текущий день (автор А.А. Алексеева), реализованные на основе выходных данных региональной модели Гидрометцентра России (письмо № 07-12/562 от 10.08.2004 г.).

3.2. Удовлетворить просьбу Колымского УГМС включить в «План испытания» на 2004 г. метод прогноза средней областной урожайности картофеля на основе динамико-статистической модели, разработанной во ВНИИСХМ (письмо № 03/2-100 от 28.05.2004 г.).

3.3. Удовлетворить просьбу Тверского ЦГМС о включении в «План испытания» на 2005 г. методов прогноза урожайности яровых зерновых культур и картофеля, разработанных во ВНИИСХМ (письмо № 174/13 от 24.06.2004 г.).


Заместитель председателя Центральной
методической комиссии по гидрометеорологическим
и гелиогеофизическим прогнозам

А.В. Фролов



© Методический кабинет Гидрометцентра России