ИНФОРМАЦИОННЫЙ СБОРНИК № 35
Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов



СОДЕРЖАНИЕ

А. Н. Багров. Сравнительная оценка успешности прогнозов элементов погоды на основе ряда отечественных и зарубежных моделей атмосферы различного масштаба. - в формате .pdf

И. А. Горлач, Г. К. Веселова, Е. Н. Шакотько, Г. В. Малинская. Сравнительный анализ оправдываемости прогнозов осадков и температуры воздуха, получаемых на основе рекомендованных к внедрению методов и составляемых прогнозистами-синоптиками по центральной части Европейской территории России, Москве и Московской области. - в формате .pdf

В. В. Еремин, В. М. Мясников, М. М. Еремина. Усовершенствованный метод прогноза осадков с заблаговременностью 24–36 ч в холодный период года для пунктов территории ответственности Среднесибирского УГМС на базе АРМ синоптика, интегрированного в систему ГИС МЕТЕО. - в формате .pdf

Н. В. Алдарова, Н. В. Рыбчак, Е. С. Терентьева. О результатах апробации метода прогноза осадков в холодный период года с использованием цифровой информации радиометра АVHRR спутниковой серии NОАА (автор – О. В. Переведенцева, Самарский ЦГМС-Р) в Гидрометцентре Мурманского УГМС. - в формате .pdf

Т. М. Журавлева, Г. И. Анжина, Т. В. Зубович, Л. И. Алексеева. Автоматизированный статистический метод прогноза аномалии температуры воздуха на зимние месяцы по станциям о. Сахалин с большой заблаговременностью. - в формате .pdf

Рисунки к статье - в формате .pdf


В. П. Тунеголовец, Т. В. Зубович. Метод прогноза перемещения и интенсивности южных циклонов в северо-западной части Тихого океана с заблаговременностью до 48 ч. - в формате .pdf

Рисунки к статье - в формате .pdf


А. Я. Коржиков, В. В. Иванов, В. К. Куражов. О результатах испытания методики прогноза устойчивого перехода температуры воздуха через ноль градусов в шельфовой зоне Восточной Арктики заблаговременностью до 30 суток. - в формате .pdf

Д. А. Бураков, В. Ф. Космакова, Л. А. Младенцева, А. П. Кузнецова. Метод долгосрочного прогноза уровней воды (включая уровни заторного происхождения) на участках среднего течения Енисея (г. Енисейск – Подкаменная Тунгуска, Тасеева – пос. Машуковка). -
в формате .pdf

И. В. Гончарук, Т. Н. Бесчастная, Т. Ю. Березнева. Методы краткосрочного прогноза максимальных уровней и расходов воды на реках Приморского края в летне-осенний период. -
в формате .pdf

М. В. Ушаков. Методика прогноза притока воды к Колымскому водохранилищу на год и результаты ее оперативных испытаний. - в формате .pdf

М. Я. Здерева, М. В. Виноградова. Среднесрочный прогноз степени пожарной опасности в лесах по метеорологическим условиям. - в формате .pdf



АННОТАЦИИ

Сравнительная оценка успешности прогнозов элементов погоды на основе ряда отечественных и зарубежных моделей атмосферы различного масштаба. Багров А.Н.

Представлены результаты сравнительной оценки успешности кратко срочных прогнозов метеорологических элементов (температуры воздуха, осадков, давления на уровне моря, ветра и влажности воздуха), предвычисленных на основе отечественных моделей и моделей зарубежных центров. В сравнении участвовали 13 гидродинамических моделей атмосферы, из которых 5 глобальных, 2 региональных и 6 мезомасштабных. Исходный срок прогнозов – 00 ч ВСВ. Период проведения сравнения – лето 2007 г.
Область оценки прогнозов – Европейская территория России. Показатели успешности прогнозов рассчитывались путем сопоставления прогностических величин с данными наблюдений 432 синоптических станций, расположенных на указанной территории.
В экспериментальном порядке оценивались прогнозы температуры воздуха и осадков, предвычисленные по методу многомодельного ансамбля. Выполненная оценка не выявила явных преимуществ успешности прогнозов по мезомасштабным моделям по сравнению с успешностью прогнозов глобальных моделей зарубежных центров.


Сравнительный анализ оправдываемости прогнозов осадков и температуры воздуха, получаемых на основе рекомендованных к внедрению методов и составляемых прогнозистами-синоптиками по центральной части Европейской территории России, Москве и Московской области. Горлач И.А., Веселова Г.К., Шакотько Е.Н., Малинская Г.В.

Приведены результаты выполненной в Гидрометцентре России в течение полугодия (с февраля по июль 2007 г.) сравнительной оценки успешности прогнозов температуры воздуха и осадков на 24, 36 и 48 ч, получаемых оперативно с помощью рекомендованных к внедрению моделей и методов прогнозов, а также составляемых прогнозистами-синоптиками. Сравнительный анализ результатов показал высокий уровень оправдываемости прогнозов срочной температуры воздуха (выше 85 %) и практически значимое качество прогнозов осадков (критерий качества Пирси–Обухова выше 0,40) по всем сравниваемым методам и моделям. Существующий разброс в оценках качества сравниваемых методов свидетельствует о том, что разные модели и методы достаточно хорошо адаптированы для различных типов процессов и синоптических ситуаций. В целом показатели успешности прогнозов температуры воздуха и осадков у отечественных моделей и моделей зарубежных центров достаточно близки. Тем не менее эти характеристики несколько уступают оценкам качества зарубежных моделей. Прогнозы экстремальной температуры воздуха у синоптиков и по схеме РЭП имели достаточно высокие и близкие характеристики успешности. Прогнозы осадков по Москве и Московской области у синоптиков имели более высокие оправдываемости, чем у методических прогнозов.


Усовершенствованный метод прогноза осадков с заблаговременностью 24–36 ч в холодный период года для пунктов территории ответственности Среднесибирского УГМС на базе АРМ синоптика, интегрированного в систему ГИС МЕТЕО. Еремин В.В., Мясников В М., Еремина М М.

Описан метод прогноза осадков, в основе которого – линейная альтернативная модель. В данной модели решение поставленной задачи, относящейся к задачам распознавания образов, осуществлялось с помощью алгоритма построения гиперплоскости, разделяющей классы ситуаций. При разработке модели в качестве обучающей выборки использован архив с данными наблюдений в 00 ч ВСВ метеорологических и аэрологических станций, расположенных на территории Западной и Центральной Сибири, за холодные периоды (октябрь–март) с 1982 по 1990 г. Оперативные испытания метода прогноза осадков, проведенные в холодные периоды 2004–2006 гг., показали, что методические прогнозы имели вполне удовлетворительное качество в пунктах северной части территории ответственности Среднесибирского УГМС и несколько хуже – в пунктах центральной и южной части рассматриваемой территории.
Технический совет Среднесибирского УГМС 25 января 2007 г. рекомендовал использовать указанный метод в оперативной практике в качестве основного расчетного метода при прогнозе осадков на 24–36 ч по северной части территории ответственности УГМС и в качестве вспомогательного метода – при прогнозе осадков по центральной и южной ее части, отметив большую работу, проведенную специалистами отдела по доработке и усовершенствованию данного метода прогноза осадков.


О результатах апробации метода прогноза осадков в холодный период года с использованием цифровой информации радиометра АVHRR спутниковой серии NОАА (автор – О.В. Переведенцева, Самарский ЦГМС-Р) в Гидрометцентре Мурманского УГМС. Алдарова Н.В., Рыбчак Н.В., Терентьева Е.С.

Приведены результаты испытания в Мурманском гидрометцентре в холодный период (январь–март) 2006 г. метода прогноза осадков с использованием спутниковой информации, разработанного О.В. Переведенцевой в Самарском ЦГМС-Р. При прогнозировании использовалась цифровая информация радиометра АVHRR со спутников NОАА-12 и NОАА-15, получаемая при помощи АПК «СканЭкс» и «Алиса».
Оправдываемость прогнозов осадков заблаговременностью 12, 24 и 36 ч по г. Мурманск и пос. Баренцбург составила 77–78 и 77–84 % соответственно, абсолютная ошибка прогнозов количества осадков колебалась в пределах 0,8–1,3 мм/12 ч. Технический совет Мурман ского УГМС рекомендовал данный метод использовать в оперативной практике в зимний период в качестве консультативного метода при прогнозировании осадков, связанных с фронтальными разделами и слоистой облачностью. В статье приведены достоинства и недостатки метода.


Автоматизированный статистический метод прогноза аномалии температуры воздуха на зимние месяцы по станциям о. Сахалин с большой заблаговременностью. Журавлева Т. М., Анжина Г. И., Зубович Т. В., Алексеева Л. И.

В статье описан разработанный в ДВНИГМИ новый статистический метод автоматизированного прогноза аномалии средней месячной температуры воздуха на зимние месяцы (с декабря по март) по девяти станциям о. Сахалин с заблаговременностью 5–12 мес. При реализации метода для расчета предикторов использована автоматизированная технология сбора и обработки оперативной исходной информации. Результаты оперативных испытаний метода показали, что средняя оправдываемость методических прогнозов для зимних месяцев по территории о. Сахалин с заблаговременностью более 5 месяцев составила 75%. Значения показателей p>0 и Q<1 на каждой станции свидетельствуют о преимуществах методических прогнозов перед климатическими прогнозами.
В сравнении с внедренным ранее статистическим методом аналогичного прогноза с 5-месячной заблаговременностью (автор – Г.В. Свинухов) прогнозы аномалии средней месячной температуры воздуха на основе нового метода имели оправдываемость на 15,6% выше. Центральная методическая комиссия по гидрометеорологическим прогнозам Росгидромета в своем решении от 2 октября 2007 г. рекомендовала Сахалинскому и Приморскому УГМС внедрить в оперативную практику новый статистический метод автоматизированного прогноза аномалии средней месячной температуры воздуха по станциям о. Сахалин на зимний период с заблаговременностью более 5 месяцев в качестве основного метода.


Метод прогноза перемещения и интенсивности южных циклонов в северо-западной части Тихого океана с заблаговременностью до 48 ч. Тунеголовец В.П., Зубович Т.В.

Изложен разработанный в ДВНИГМИ метод прогноза перемещения и интенсивности южных циклонов в северо-западной части Тихого океана с заблаговременностью до 48 ч. Метод построен на принципах адаптивной аналоговой схемы, которая включает в себя сравнение оперативных данных и параметров южных циклонов, развивающихся в северо-западной части Тихого океана по 50 различным комбинациям полей атмосферы. Выбор оптимального состава предикторов осуществляется по наименьшей ошибке суточного прогноза по отношению к инерционному прогнозу. Исходными данными для разработки метода послужил набор данных о южных циклонах за период с 1963 по 2005 г. Качество прогнозов положения южных циклонов в северо-западной части Тихого океана по данному методу оказалось хорошим при заблаговременности 12 и 24 ч и удовлетворительным при заблаговременности 36 и 48 ч. При этом оправдываемость методических прогнозов имеет существенное преимущество перед инерционными прогнозами. На основании полученных результатов Технический совет Приморского УГМС в решении от 9 октября 2006 г. рекомендовал метод к использованию в оперативной практике для расчета положения и интенсивности южных циклонов в северо-западной части Тихого океана с заблаговременностью до 48 ч.


О результатах испытания методики прогноза устойчивого перехода температуры воздуха через ноль градусов в шельфовой зоне Восточной Арктики заблаговременностью до 30 суток. Коржиков А.Я., Иванов В.В., Куражов В.К.

В статье представлены оценки прогнозов дат устойчивого перехода температуры воздуха через 0° С в шельфовой зоне Восточной Арктики, составленных по методике, разработанной в ААНИИ в 2002–2004 гг.
При создании методики использованы принципы макроциркуляционного метода изучения атмосферных процессов, составления долгосрочных и среднесрочных метеорологических прогнозов для полярных областей. На основе установленных прогностических зависимостей преобразования макропроцессов, а также применения метода регрессионного анализа разработан способ прогноза с заблаговременностью до 30 суток дат устойчивого перехода температуры воздуха через 0°С весной и осенью для шельфовой зоны Восточно-Сибирского и Чукотского морей.
Анализировались аэросиноптический материал по Северному полушарию, данные наблюдений на метеорологических станциях восточного сектора Арктики, а также данные о ледовитости в восточных арктических морях за период с 1940 по 2003 г.
Всего на независимом материале (2004–2007 гг.) составлено 28 прогнозов. Оправдываемость методических прогнозов по величине составила 69%, по знаку – 94%.
Эффективность методики – 24%.


Метод долгосрочного прогноза уровней воды (включая заторные) на участках среднего течения Енисея (г. Енисейск – Подкаменная Тунгуска, Тасеева – пос. Машуковка). Бураков Д.А., Космакова В.Ф., Младенцева Л.А., Кузнецова А.П.

Основу метода долгосрочного прогноза уровней воды (включая уровни заторного происхождения) составляют регрессионные модели, учитывающие факторы, которые наиболее полно характеризуют условия формирования максимальных уровней воды. В статье рассмотрены результаты реализации этого подхода на участках рек Томь, Енисей и Тасеева по данным наблюдений за последние 35–50 лет. Оперативные испытания метода долгосрочного прогнозирования максимального уровня весеннего половодья на указанных участках среднего течения р. Енисей проводились в 2003–2006 гг. технический совет Среднесибирского УГМС 14 ноября 2006 г., обсудив результаты оперативных испытаний методов долгосрочного прогноза уровней воды, отметил актуальность и своевременность разработки данного метода прогноза. Учитывая положительные результаты испытания, Технический совет УГМС рекомендовал метод к внедрению в качестве основного расчетного в отделе гидрологических прогнозов Гидрометцентра Красноярского ЦГМС-Р и предложил продолжить оперативные испытания метода долгосрочного прогноза уровней воды (включая уровни заторного происхождения) р. Тасеева – пос. Машуковка в марте–мае 2007 г.


Методы краткосрочного прогноза максимальных уровней и расходов воды на реках Приморского края в летне-осенний период. Гончарук И.В., Бесчастная Т.Н., Березнева Т.Ю.

Описаны методы прогноза максимальных расходов воды на малых реках бассейна оз. Ханка и р. Большая Уссурка и методы прогноза ежедневных уровней воды для нижних створов р. Большая Уссурка, разработанные и автоматизированные в ДВНИГМИ. Приведены результаты производственных испытаний в сравнении с имеющимися методами прогноза, установлена возможность их внедрения в оперативную практику, выполнен анализа ошибок прогнозов и выработаны рекомендации по дальнейшему усовершенствованию методов прогноза.


Методика прогноза притока воды к Колымскому водохранилищу на год и результаты ее оперативных испытаний. Ушаков М.В.

Методика прогноза притока воды к Колымскому водохранилищу на год разработана впервые в Гидрометцентре Колымского УГМС в 2005 г. В методике предикторами являются: сумма осадков за октябрь–декабрь, месячные индексы Южного колебания и Арктической осцилляции. Длина обучающей выборки составила 33 года. Производственные испытания метода прогноза, проведенные в Гидрометцентре Колымского УГМС в 2005 и 2006 гг., показали, что общая оправдываемость прогнозов притока воды к Колымскому водохранилищу составила 75 %. Решением Технического совета ГУ «Колымское УГМС» от 28 декабря 2006 г. методика прогноза притока воды к Колымскому водохранилищу на год одобрена и рекомендована к внедрению в оперативную практику Гидрометцентра Колымского УГМС.


Среднесрочный прогноз степени пожарной опасности в лесах по метеорологическим условиям. Здерева М.Я., Виноградова М.В.

Предложен методически более правильный учет накопленного дефицита влаги в стандартном показателе В.Г. Нестерова за счет замены традиционного грубого квадратического приближения влагосодержания как функции температуры воздуха на точное экспоненциальное. Для нахождения прогностических значений составляющих показателя степени пожароопасности использована физико-статистическая интерпретация гидродинамических прогнозов полей с привлечением прогнозов максимальной температуры воздуха и осадков по территории Новосибирской области по ранее разработанным схемам. Исходный набор признаков обеспечивают данные геопотенциала на уровне АТ-500, давления у земли, температуры на АТ-850 в узлах регулярной сетки 2,5x2,5° и их производные. На этапе получения решающих уравнений применяется алгоритм самоорганизации моделей с привлечением внешних критериев (МГУА).
Оценки авторских испытаний разработанной методики подтверждают правомерность выбранного подхода для прогноза классов пожарной опасно сти на сроки до 5 суток.
Сравнение с оперативными синоптическими прогнозами показало преи мущество новой разработки. Разработанный метод включен в оперативную автоматизированную технологию прогноза показателя пожароопасности на 1–5 суток с детализацией по суткам и районам Новосибирской области и доведен до потребителей через ГИС-технологию «Лесные пожары».


© Методический кабинет Гидрометцентра России