ИНФОРМАЦИОННЫЙ СБОРНИК № 34
Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов


СОДЕРЖАНИЕ

В.М. Лосев, Г.С. Булдовский, А.Н. Багров. Гидродинамический прогноз полей приземной температуры воздуха и обложных осадков по усовершенствованной региональной 30-уровенной модели в сигма-системе координат с шагом 75 км (автор В.М. Лосев) и результаты оперативных испытаний в холодное полугодие. - в формате .rtf

М.А. Толстых, Г.С. Булдовский. Усовершенствованный вариант глобальной полулагранжевой модели прогноза полей метеоэлементов в версии с постоянным разрешением заблаговременностью до 10 суток (автор М.А. Толстых, Гидрометцентр РФ, Институт вычислительной математики РАН) и результаты его оперативных испытаний. - в формате .rtf

А.А. Алексеева. Методы прогноза максимального количества осадков в зонах активной конвекции и альтернативного прогноза сильных ливней и шквалов. - в формате .rtf

В.П. Тунеголовец, В.Е. Нападий. Метод прогноза перемещения и интенсивности тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана с заблаговременностью до 72ч. - в формате .rtf

М.Я. Здерева, Г.П. Торубарова, М.В. Виноградова. Результаты испытания метода прогноза осадков по полусуткам пентады для административных районов Новосибирской области в зимний период. - в формате .rtf

Г.С. Булдовский, П.П. Васильев. Метод прогноза минимальной и максимальной температуры воздуха по Москве и Московской области с заблаговременностью 1-5 суток на основе статистической интерпретации гидродинамических моделей атмосферы и результаты оперативных испытаний. - в формате .rtf

Л.И. Бенькова. О результатах оперативных испытаний прогнозов осадков заблаговременностью 24-48 ч на основе региональной гидродинамической модели в Читинском ЦГМС-Р Забайкальского УГМС. - в формате .rtf

Г.С. Булдовский. Результаты сравнительной оценки прогнозов среднемесячной температуры воздуха по пунктам и регионам России и СНГ на основе гидродинамико-статистических методов ГГО, Гидрометцентра России и официально выпускаемых прогнозов. - в формате .rtf

Т.И. Русакова. Современная технология прогнозирования урожайности зерновых и зернобобовых культур. - в формате .rtf

В.Ф. Гридасов, Ю.В. Астафьева (ГУ «ВНИИСХМ»). Автоматизированная технология контроля данных влажности почвы. - в формате .rtf

Г.С. Булдовский, Е.Н. Шакотько, О.М. Пешехонова. Обзор характеристик успешности прогнозов погоды и численных прогнозов полей метеоэлементов, составленных в 2005 г. в Гидрометцентре России, в Гидрометеорологическом бюро Москвы и Московской области, в ЦГМС-Р и ЦГМС межрегиональных территориальных управлений по гидрометеорологии Росгидромета. - в формате .rtf

В.В. Оганесян. Оценка факторов, влияющих на экономическую полезность прогностической информации. - в формате .rtf


АННОТАЦИИ

Представлена оперативная реализация гидродинамического прогноза полей приземной температуры воздуха и обложных осадков по усовершенствованной региональной 30-уровенной модели в сигма-системе координат с шагом 75 км (автор В.М.Лосев) и результаты ее испытаний в холодное полугодие; представлен усовершенствованный вариант глобальной полулагранжевой модели прогноза полей метеоэлементов в версии с постоянным разрешением заблаговременностью до 10 суток; помещены методы прогноза максимального количества осадков в зонах активной конвекции и альтернативного прогноза сильных ливней и шквалов; описан метод прогноза перемещения и интенсивности тропических циклонов в северо- западной части Тихого океана с заблаговременностью до 72ч; представлены результаты оперативных испытаний метода прогноза осадков по полусуткам пентады для административных районов Новосибирской области в зимний период и метода прогноза минимальной и максимальной температуры воздуха по Москве и Московской области с заблаговременностью 1-5 суток на основе статистической интерпретации гидродинамических моделей атмосферы; изложены результаты оперативных испытаний метода прогнозирования осадков заблаговременностью 24-48 ч на основе региональной гидродинамической модели в Читинском ЦГМС-Р Забайкальского УГМС, а также результаты сравнительной оценки прогнозов среднемесячной температуры воздуха по пунктам и регионам России и СНГ на основе гидродинамико-статистических методов ГГО, Гидрометцентра России и официально выпускаемых прогнозов; описаны современная технология прогнозирования урожайности зерновых и зернобобовых культур, а также автоматизированная технология контроля данных влажности почвы; представлен обзор характеристик успешности прогнозов погоды и численных прогнозов полей метеоэлементов, составленных в 2005 г. в Гидрометцентре России, в Гидрометеорологическом бюро Москвы и Московской области, в ЦГМС-Р и ЦГМС межрегиональных территориальных управлений по гидрометеорологии Росгидромета; оценка факторов, влияющих на экономическую полезность прогностической информации.



Гидродинамический прогноз полей приземной температуры воздуха и обложных осадков по усовершенствованной региональной 30-уровенной модели в сигма-системе координат с шагом 75 км (автор В.М. Лосев) и результаты оперативных испытаний в холодное полугодие. Лосев В.М., Булдовский Г.С., Багров А.Н.

В статье приводится краткое описание разработанной и внедренной в 2004 г. в Гидрометцентре России в качестве основной технология выпуска регионального гидродинамического прогноза полей метеоэлементов на сроки до 48 ч по регионам Европа и Азия на основе усовершенствованной 30-уровенной неадиабатической модели в сигма-системе координат с горизонтальным разрешением 75 км. Описываются результаты оперативных испытаний прогнозов температуры воздуха у земли и осадков по региональной модели и результаты сравнения с успешностью прогнозов по спектральной модели Т85L31, других внедренных методов и зарубежных моделей. Полученные результаты испытаний позволили рекомендовать к внедрению в оперативную региональную технологию Гидрометцентра России прогноза полей осадков в холодное полугодие с заблаговременностью до 36 ч.


Усовершенствованный вариант глобальной полулагранжевой модели прогноза полей метеоэлементов в версии с постоянным разрешением заблаговременностью до 10 суток (автор М.А. Толстых, Гидрометцентр РФ, Институт вычислительной математики РАН) и результаты его оперативных испытаний. М.А. Толстых, Г.С. Булдовский.

Представлена глобальная полулагранжевая конечно-разностная модель прогноза полей метеорологических величин (давления на уровне моря, геопотенциала изобарических поверхностей, температуры воздуха, направления и скорости ветра, влажности воздуха на стандартных изобарических поверхностях) в версии с постоянным разрешением (ПЛАВ). Отличительными особенностями данной модели являются применение компактных разностей четвертого порядка на несмещенной сетке для аппроксимации неадвективных слагаемых и использование вертикальной компоненты абсолютного вихря и дивергенции в качестве прогностических переменных.
Результаты испытаний усовершенствованного варианта модели ПЛАВ 2005, анализ статистических характеристик успешности прогнозов в сравнении с успешностью прогнозов по спектральной модели Т85L31 показали способность рассматриваемой модели предвычислять прогностические поля метеорологических величин по территории Северного полушария с успешностью, близкой или несколько меньшей чем у оперативной гидродинамической модели Т85L31 для заблаговременности прогноза 24-72 ч, и с несколько большей успешностью для заблаговременности от четырех до десяти суток.


Методы прогноза максимального количества осадков в зонах активной конвекции и альтернативного прогноза сильных ливней и шквалов. А.А. Алексеева

Представлены методы альтернативного прогноза сильных ливней и шквалов в градации опасных явлений, а также метод прогноза максимального количества осадков в зонах активной конвекции с заблаговременностью 12 и 24 ч на основе выходных данных региональной модели Гидрометцентра России (автор В.М. Лосев). Указанные методы испытывались в летние сезоны 2003–2004 гг. в Гидрометцентре России, УГМС ЦЧО и в Северо-Кавказском УГМС.
Оценены прогнозы конвективных явлений, как и максимального количества осадков по территории 30 субъектов Федерации, из них 13 - Южный Федеральный округ (территория ответственности Северо-Кавказского УГМС) и 17- Центральный Федеральный округ (территория ответственности УГМС ЦЧО и Центрального УГМС). Результаты испытаний показали, что методы альтернативного прогноза ливней и шквалов в градации ОЯ для рассматриваемой территории имеют практическую значимость поскольку величины критерия качества Пирси-Обухова близки или превышают величину 0,3 и находятся в интервале до 0,7. Успешность прогнозов максимальных осадков количеством 11 мм и более за 12 ч на территории 10 субъектов Федерации Центрального УГМС характеризовали величины критерия качества Пирси-Обухова, равные 0,35-0,36, предупрежденность случаев с сильными и очень сильными осадками составила 74-72%.
Центральная методическая комиссия по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам Росгидромета согласилась с решениями секции Ученого совета Гидрометцентра России и Технических советов Северо-Кавказского УГМС и УГМС ЦЧО использовать в оперативной практике методические прогнозы конвективных ОЯ (ливней и шквалов) и максимального количества осадков по территории областей в качестве консультативного, либо вспомогательного материала.


Метод прогноза перемещения и интенсивности тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана с заблаговременностью до 72ч. В.П. Тунеголовец, В.Е. Нападий

Представлен разработанный в ДВНИГМИ метод прогноза перемещения и интенсивности тропических циклонов, основанный на принципах адаптивной аналоговой модели. Подбор аналогов в методе прогноза ведется с использованием технологии групповых аналогов. Оперативная версия программного комплекса диагноза и прогноза перемещения тропических циклонов создана на принципах адаптивной схемы. Расчет прогноза перемещения тайфуна за одни сутки производится по 50 различным комбинациям полей атмосферы (10 комбинаций полей на предыстории 24 ч и на диагнозе, 10 комбинаций полей только на диагнозе, 10 комбинаций полей на диагнозе и на прогнозе 24 ч). Выбор оптимального состава предикторов (аналоги для составления прогноза) осуществляется по наименьшей ошибке прогноза на 24 ч по отношению либо к инерционному прогнозу, либо прогнозу от любого метеорологического центра (вводится прогнозистом). В целом метод прогноза положения и интенсивности тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана, разработанный в отделе изучения тропических циклонов ДВНИГМИ, позволяет с большой вероятностью рассчитывать будущее положение и интенсивность тропических циклонов с заблаговременностью до 72 ч включительно и по подавляющему большинству показателей имеет преимущества перед инерционными прогнозами.


Результаты испытания метода прогноза осадков по полусуткам пентады для административных районов Новосибирской области в зимний период. М.Я. Здерева, Г.П. Торубарова, М.В. Виноградова

Описан новый метод прогноза осадков на 1-5 суток по станциям Новосибирской области, который функционирует в единой технологии с уже применяемыми в оперативной работе Гидрометцентра ГУ Новосибирский ЦГМС-Р методами среднесрочных прогнозов. Исходные данные для расчета прогноза используются из базы данных ГИС-Метео. При проведении производственных испытаний оправдываемость прогнозов осадков составила 77-78%. Технический совет ГУ Новосибирский ЦГМС-Р от 23 мая 2006 г. рекомендовал метод прогноза осадков в холодный период по полусуткам пентады для административных районов Новосибирской области к внедрению в оперативную работу Гидрометцентра ГУ «Новосибирский ЦГМС-Р» в качестве основного расчетного метода с первого ноября 2006 г.


Метод прогноза минимальной и максимальной температуры воздуха по Москве и Московской области с заблаговременностью 1-5 суток на основе статистической интерпретации гидродинамической модели атмосферы и результаты оперативных испытаний. Булдовский Г.С., Васильев П.П.

Кратко описан метод прогноза минимальной и максимальной температуры воздуха, разработанный в Гидрометцентре России (автор П.П. Васильев), основанный на реализации программно-технологического комплекса адаптивной статистической модели среднесрочного прогноза и использующий статистическую интерпретацию результатов интегрирования гидродинамических моделей атмосферы ECMWF (Reding) и UKMO (Exeter). Приводится анализ оценок успешности прогноза экстремальной температуры воздуха по Москве и Московской области заблаговременностью до пяти суток, полученный в период оперативных испытаний данного метода. Рекомендовано использовать прогнозы минимальной и максимальной температуры воздуха, составляемые в рамках технологии РЭП (расчет элементов погоды) в оперативной практике Гидрометцентра России и Гидрометеорологического бюро Москвы и Московской области в качестве основных расчетных по Москве на вторые-третьи сутки и по Московской области на первые-пятые сутки.


О результатах оперативных испытаний прогнозов осадков заблаговременностью 24-48 ч на основе региональной гидродинамической модели в Читинском ЦГМС-Р Забайкальского УГМС. Л.И. Бенькова

В статье представлены результаты оперативных испытаний прогнозов осадков заблаговременностью до 48 ч на основе региональной гидродинамической модели, выполненных в Читинском ЦГМС-Р Забайкальского УГМС. Показано, что прогнозы осадков при различной заблаговременности имеют оправдываемость в пределах 80-95%. Технический совет Забайкальского УГМС рекомендовал метод для внедрения в качестве основного для территории Забайкалья.


Результаты сравнительной оценки прогнозов среднемесячной температуры воздуха по пунктам и регионам России и СНГ на основе гидродинамико-статистических методов ГГО, Гидрометцентра России и официально выпускаемых прогнозов. Булдовский Г.С.

В статье приводятся результаты сравнительной оценки успешности прогнозов среднемесячной аномалии температуры воздуха по гидродинамико-статистическим методам ГГО, Гидрометцентра России и официально выпускаемых прогнозов по территории России и СНГ, проведенной по рекомендации ЦМКП Росгидромета в период с апреля 2003 г. по декабрь 2005 г. Результаты сравнения успешности прогнозов, полученных по отдельным методам, показали в среднем небольшое преимущество в оценках прогнозов ГГО по сравнению с прогнозами Гидрометцентра России и официальными прогнозами. Однако расчеты имели в основном статистически не значимые различия в оценках успешности прогнозов по сравниваемым методам. Успешность комплексных прогнозов, включающих два или три метода, была выше по сравнению с отдельными методическими и официальными прогнозами, что указывает на положительную перспективу использования комплексных прогнозов в оперативной практике. Обращается внимание на то, что впервые гидродинамико-статистические прогнозы среднемесячной приземной температуры воздуха по моделям Т42L14 ГГО и Т41L15 Гидрометцентра России достигли уровня оправдываемости официальных прогнозов. Гидрометцентру России рекомендовано при выпуске прогнозов среднемесячной приземной температуры воздуха в качестве основного использовать комплексный прогноз, базирующийся на синоптико-статистическом методе Гидрометцентра России и гидродинамико-статистических методах ГГО и Гидрометцентра России.


Современная технология прогнозирования урожайности зерновых и зернобобовых культур. Русакова Т.И.

Описана современная технология, позволяющая поэтапно и заблаговременно прогнозировать урожайность и валовой сбор зерновых и зернобобовых культур. В ее основе базовая модель продуктивности посевов сельскохозяйственных культур - «погода-урожай», предназначенная для целей агрометеорологического прогнозирования. Методы прогноза урожайности для группы зерновых и зернобобовых культур испытывались в УГМС Верхне-Волжском, Северо-Кавказском, ЦЧО, Уральском, Приволжском и в ЦГМС Центрального управления и рекомендованы к внедрению.


Автоматизированная технология контроля данных влажности почвы. В.Ф. Гридасов, Ю.В. Астафьева

Описана автоматизированная технология контроля данных влажности почвы, позволившая существенно улучшить качество и оперативность агрометеорологической информации, используемой в оперативной работе и помещаемой в агрометеорологический ежегодник.


Обзор характеристик успешности прогнозов погоды и численных прогнозов полей метеоэлементов, составленных в 2005 г. в Гидрометцентре России, в Гидрометеорологическом бюро Москвы и Московской области, в ЦГМС-Р и ЦГМС межрегиональных территориальных управлений по гидрометеорологии Росгидромета. Булдовский Г.С., Шакотько Е.Н., Пешехонова О.М.

Приводится анализ статистических характеристик успешности и оправдываемости по Наставлению оперативных прогнозов температуры воздуха у земли, осадков, ветра и облачности, составляемых в Гидрометцентре России и Гидрометеорологическом бюро Москвы и Московской области, по федеральным округам и пунктам РФ и Белоруссии. Приведены оценки успешности прогнозов температуры воздуха, составляемых в УГМС по центрам субъектов Российской Федерации и показаны результаты сравнения с успешностью аналогичных прогнозов, составляемых в Гидрометцентре России по статистической схеме РЭП (расчет элементов погоды). В статье также приведен анализ успешности гидродинамических прогнозов полей метеоэлементов, полученных по отечественным и зарубежным моделям атмосферы, по региону Европа. Проведено сравнение успешности прогнозов, полученных по различным методам в 2005 г., с предыдущими годами. Оценки рассчитывались по автоматизированной технологии в Гидрометцентре России.


Оценка факторов, влияющих на экономическую полезность прогностической информации. В.В. Оганесян

Проанализирована оценка качества любых метеорологических прогнозов с позиции их успешности безотносительно к хозяйственному использованию прогнозов и с позиции хозяйственной ценности прогноза для потребителя. Показано, что основным фактором, определяющим экономическую ценность прогноза при современном уровне прогнозирования, является реакция потребителя на получаемую информацию и выбираемая им стратегия принятия решений.