„Бедата, за която знаеш отрано, не може да ти навреди.“

В условията на нарастваща потребност от страна на ВМФ, морската деятелност, водното стопанство, енергетиката, селското стопанство и други отрасли на икономиката възниква необходимост от различни системи за дългосрочно прогнозиране на вътрешно сезони и сезонни интервали от време.

Съгласно класификацията на Световната Метеорологична организация (СМО), дългосрочни се наричат метеорологичните прогнози за срок от 30 денонощия до две години. Прогнози за по-голям срок от две години вече се отнасят към прогнози за климата. Вместо термина „дългосрочни прогнози” към настояще време се използва термина „дългосрочна метеорологична прогноза” (ДМП), така както обекти на прогнозирането на дълъг срок се явяват не моментите значения на метеорологичните елементи, асоциирани със думата „време”, и не индивидуалните структури в атмосферните течения, а статистическите характеристики за състоянието на атмосферата в периода на прогноза. Физическа основа на дългосрочните прогнози служи хипотезата за решаващата роля на външните въздействия в дълго периодната динамика на атмосферата. Предполага се, че за големи промеждутъци от време (сезон и по-голям) състоянието на атмосферата вече няма да зависи от началните условия, а ще се определя от притока на енергия от вън.

В рамките на дейността на Северния Евразийския климатически център (СЕАКЦ) е реализирана технология за оперативно издаване на дългосрочни прогнози с седмична и месечна детайлизация. Проведени са съвместни изпитания за прогнози на основата на технологията на Хидрометеорологичния център (ХМЦ) на Русия и Главната геофизическа обсерватория (ГГО). В съответствие с Решение на Централната методическа комисия по хидрометеорологични и хелиогеофизически прогнози от 20 юни 2017 г. е препоръчано използването на прогнозите на ХМЦ на Русия и ГГО, а също и мулти медийните прогнози в информационното осигуряване от СЕАКЦ със статус на „консултативни прогнози” с публикации на получените оценки за успешност на прогнозите на сайта.

Ориентирани в режим на циркулационен подход, основан на съвместно използване на динамическите прогнози и синоптико статистическите методи може да способства за повишаване на качеството на дългосрочните прогнози и увеличаване на „предела на предсказуемост”.

В ХМЦ на Русия е реализирана технология за изготвяне на дългосрочни прогнози със седмична детайлизация (виж рисунката) с използването на глобалния полулагранжев крайно разностен модел за прогнози на полето на метеорологични елементи във версия с постоянно разрешение (ПЛАВ), разработена от РАН и ХМЦ на Русия за 45 денонощия с денонощна дискретност на запис на прогностична информация.

Особена значимост във вземането на решение играе прогнозата за големите отклонения от обичайните средни атмосферни условия – прогнозата на екстремални хидрометеорологични явления. Очевидно е, че такава информация по съществен начин ще определи избора на времето и мястото за провеждане на планираните действия.

Като правило, в случай с екстремални проявления на метеорологическите параметри обусловени от дълготрайни макро мащабни нарушения на зонален пренос, често превишаващи съвременните „предели на предсказуемност”, са ограничени от две седмици.

Едно от мащабните проявления на атмосферните и климатическите изменения е станало екстремално топлото и сухо време е, отбелязано на Европейската територия на Русия през лятото на 2010 година. Други примери на мащабно екстремални явления е станало наводнението в Приамурието през 2013 година, обхванало огромна територия на руския далечен изток и североизточните райони на Китай.

Подобни проявления на екстремални метеорологически и хидрологични явления определят необходимостта от изследване на физическите причини за тяхното формиране и особеностите на пространствено времевата изменчивост. Най актуални се явяват задачите по качествения оперативен мониторинг и прогнозирането на екстремални метеорологически явления в различни мащаби на времето.

Съгласно Наставлението на Федералната служба по хидрометеорология и мониторинг на околната среда, към неблагоприятните метеорологични явления (НМЯ) се отнасят такива явления, които по своите характеристики (интензивност, продължителност) не достигат критериите за опасни явления (ОЯ), но значително затрудняват действията на отделните отрасли от икономиката.

Блок – схема на технологичната линия за дългосрочните прогнози със седмична и месечна дискретизация, реализирана на сървъра СЕАКЦ.

За разлика от практиката при краткосрочните прогнози в практиката на дългосрочните прогнози класификаторите за определяне на НМЯ в настояще време отсъстват. За всеки район се използват свои климатически особености, характерни за дадената местност. Тази неопределеност се явява един от актуалните въпроси за обсъждане, а също така изследване на възможностите за реализация на общите подходи, отчитащи регионалните климатически особености.

Издаването на климатическите предупреждения (КП) (Climate Watch) за екстремални явления стават важна крачка по пътя за развитие на климатическото обслужване. За разлика от климатическия мониторинг (Climate Monitoring), КП има за цел да предостави на крайния ползвател необходимия обем от информация, позволяваща приемането на съответните мерки по минимизиране на последствията, свързани с климатическите аномалии. Синтезирайки голям обем от информация, получен в резултат не само на мониторинга, но и от прогнозите на основните метеорологически величини, КП могат да служат за основа при вземане на критично важни социално икономически решения.

Не вземайки под внимание съществуващите различия в класификаторите, като цяло системата за КП включва:

– текущата дейност по мониторинга на климата;

– експертна оценка на регионалните климатически аномалии в контекста на глобалното изменение на климата;

– средно срочното и дългосрочното прогнозиране или използване на общо достъпните средносрочни и дългосрочни прогнози на световните метеорологични центрове;

– взаимодействие с потребителите, с цел изработване на необходимите показатели и критерии за екстремалните метеорологични величини;

– разработка на способи за представяне на изходящата информация;

– процедура за оценка на ефективността на системата за КП.

В рамките на дейността на СЕАКЦ в продължение на редица години се провеждат научни изследвания по изучаването на екстремалните метеорологични явления. Започвайки от 2017 година в СЕАКЦ е реализирана нова експериментална квазиоперативна технология по издаването на предупреждения за НМЯ. Своевременното информиране и използването на системата за предупреждения на практика може да позволи на крайните ползватели да дават оценка на риска за възникване на аномални метеорологични и хидрологични ситуации, и в крайна сметка да се избягнат ненужните загуби и разходи, свързани с техните негативни последствия.

Крайъгълен камък на системата за КП се явява взаимодействието с ползвателите, в който процес се реализира крайната цел за такъв род дейност, насочена за снижаване на риска и смекчаване на негативните последици, свързани с екстремалните явления.

Получените резултати могат да се използват в хидрометеорологичното осигуряване на ВМФ при планиране и вземане на решение за провеждане на мероприятия по бойна подготовка и бойна служба. Но за това е необходимо хидрометеорологичното подразделение в състава на ВМФ, да е способно да усвои специализираната климатическа информация, да изработва необходимите показатели и критерии за екстремалност на метеорологическите величини за различните задачи на ВМФ. За съжаление, длъжностите за климатолози в хидрометеорологичните центрове във флота са съкратени, специалисти, които да са способни да интерпретират дългосрочни метеорологични прогнози в СЕАКЦ за практиката на оперативното осигуряване на флота, също отсъстват.

За решаване на указаните по-горе проблеми се предлага да се създаде интерактивна автоматизирана система за осигуряване с дългосрочна хидрометеорологична информация органите за управление на ВМФ на базата на Навигационно хидрографския институт (НХИ). По нататък ще наричаме предлаганата система кратко – интерактивна система (ИС). Подразделението на НХИ, подготвило публикуването на хартиеното климатично пособие е разработило електронно пособие и справочници за Управление Навигация и Океанография към МО на РФ, има квалифициран персонал и е в състояние да създаде дадената интерактивна система.

Задача на ИС се явява разработката на дългосрочни прогнози за конкретни хидрометеорологични характеристики за някакви обобщени величини, които позволяват съдържателно да се оцени влиянието на прогнозираните хидрометеорологични условия на дейността на ВМФ. Към последните може да се отнесат величините на сумарните валежи, различните климатически индекси и т.н. Особена значимост в ИС трябва да имат прогнозите на екстремалните хидрометеорологични явления и издаването на климатически предупреждения.

Всичко това трябва да се случва в интерактивен режим, предвиждащ обратна връзка, взаимодействайки на ползвателите със системата, при което всяко запитване на ползвател да предизвиква незабавно ответно действие на системата.

Обезателно условие за функциониране на ИС трябва да служи като оценка за погрешността на прогнозираните значения. Максималната ефективност на взетото решение ще се прояви само при осъществяване на оценка за погрешността на прогнозираните значения. При всякакви други значения на хидрометеорологичните условия ефективността на взетото решение ще е по-малка. Поради това оценката за погрешност на прогностичните значения осигурява възможността за оценка на влиянието на грешка в прогнозата на ефективността на взетото решение от ВМФ.

ИС трябва да изработва прогноза по конкретна задача за взетото решение: за конкретния район и интервала от време за изпълнение на планираните действия с изискваната предварителност. За това ИС трябва да включва разнообразен математически апарат от методи за дългосрочно прогнозиране.

Управлението на ИС трябва да поддържа интерактивно взаимодействие с лицата вземащи решения, тъй като информацията за мястото и времето на планираната операция се явяват конфиденциална информация.

Техническите изисквания към ИС трябва да се изработват заедно с практическите решения на задачите по хидрометеорологичното осигуряване на ВМФ. При това подлежи на преработка въпросът за взаимодействието на ИС със съществуващата Автоматизирана система за хидрометеорологично осигуряване на ВМФ.

За изходни данни за ИС трябва да послужат всички достъпни изпълнени хидрометеорологични измервания – както контактните, така и дистанционните. Тези измервания след предварителната обработка следва да се съхраняват в общо хранилище (локални или разпределени) и се обработват с използването на технология за гео статистика.

В рамките на една публикация е невъзможно подробно да се разкрие състава и структурата на предлаганата система, още повече, че съвсем скоро е реализирана технологията за оперативно издаване на дългосрочни прогнози със седмична и месечна детайлизация и издаване на климатически предупреждения. Но е необходимо да се отчитат новите тенденции и инструменти за развитие на дългосрочното прогнозиране (от 30 денонощия и повече) при планиране и вземане на решение за провеждане на мероприятия по бойната подготовка и бойна служба.

Изводи.

1. Съществуващите климатически пособия (както печатни, така и техните електронни копия) съдържат ретроспективна информация за климата и недостатъчно отразяват очевидните изменения на климатическите характеристики на океанолигическите полета, наблюдавани през последните години, което затруднява вземането на решение при планиране на дейностите на ВМФ.

2. За ефективно ХМО на вземането на решения във ВМФ се предлага да се разработи интерактивна автоматизирана система за осигуряване с дългосрочна хидрометеорологична информация органите за управление на ВМФ. Тази система трябва да извършва дългосрочно метеорологично прогнозиране за изискваните райони с интервала от време на провеждане на планираните действия на флота.

3. Създаването на такава система ще позволи организиране издаването на климатически предупреждения, ще разшири спектъра на прогностичната продукция до 45 денонощия, което ще послужи като източник за повишаване на ефективността на управленските решения и ще позволи предварително да се реагира на възникването на опасни и неблагоприятни метеорологични явления.