Україна є членом
Всесвітньої
Метеорологічної
Організації

ТРОЇЦЬКЕ
інше містоБахмутАсканія НоваБ.Дністр.Б.ЦеркваБаришівкаБаштанкаБердянськБереговоБережаниБехтериБіловодськБілогорськБілопілляБобринецьБогодухівБолградБориспільБотієвоБродиВ.БерезнийВ.БурлукВ.ВолинськийВ.Олександр.Вес.ПоділВилковоВінницяВознесенськВолновахаГадячГайворонГайсинГенічеськГлухівГубинихаГуляй ПолеДебальцевоДніпроДолинаДолинськаДонецькДрогобичДружбаДубноЖашківЖитомирЖмеринкаЗапоріжжяЗатишшяЗвенигородкаЗнаменкаЗолотоношаЗолочівІвано-ФранківськЧорноморськІзмаїлІзюмК.ПодільскийКам'янкаКанівКерчКиївКирилівкаКропивницькийКобелякиКовельКоломакКоломияКомісарівкаСлобожанськеКонотопКоростеньПокровськКрасноградКременецьКривий РігКуп'янськЛебединЛозоваЛубниЛуганськЛуцькЛюбашівкаЛюбешівЛьвівМаневичіМаріупольМелітопольМиколаївМиронівкаМіжгір'яМог.-ПодільсМостискаН.ВолинськийН.ВоротаН.КаховкаН.СірогозиН.СтуденийН.УшицяНіжинНікопольНоводністровськНовомиргородНовопсково.ЗмiїнийОвручОдесаОлевськОстерОчаківПавлоградПервомайскПлайПожежевськаПокошичиПолтаваПомошнаПрилукиПришибРава-РуськаРахівРівнеРоздільнаРомниСаратаСарниСватовоСвітязьСвітловодськСелятинСеменівкаСербкаСинельниковоСімферопольСлавськеСмілаСтрийСтрілковеСумиТернопільТетерівТроїцькеТуркаУжгородУманьФастівХарківХерсонХмiльникХмельницькийХорлиХустЧаплиноЧеркасиЧернівціЧернігівЧигиринЧорнобильЧорноморськеЧортківШепетівкаЩорсЯворівЯготинЯмпільЯремча
14 листопада
6:37
09:08
15:45
Поточна погода
6.8 °
Вітер
8 м/c
Волог.
68 %
Тиск
759 мм рт. ст.
Прогноз
Погоди
14.11 Чт 15.11 Пт 16.11 Сб 17.11 Нд 18.11 Пн
Ніч День Ніч День Ніч День Ніч День Ніч День
Хмарність та опади
Температура, °C 2..4 8..10 0..2 8..10 0..2 8..10 0..2 8..10 0..2 8..10
Вітер, м/c 7-12 7-12 7-12 7-12 7-12 7-12 3-8 3-8 3-8 3-8
Напрям вітру
Новые проблемы в области управления водными ресурсами: будущая роль Комиссии по гидрологии (КГи)

Брюс Стюарт
Введение
Карл Хофиус в своей статье «Эволюционирующая роль ВМО в области гидрологии и управления водными ресурсами», опубликованной в этом номере Бюллетеня, умело описывает эволюцию Программы по гидрологии и водным ресурсам в ВМО за последние 50 лет. За это время оперативная гидрология стала частью деятельности ВМО, что подтверждается девизом ВМО «Погода, климат и вода». Вопросы, которые мне задают в последнее время, таковы: «Куда двигаться дальше?» и «Каковы проблемы на ближайшие 50 лет?»

Первое, что надо сделать, чтобы решить стоящие перед нами задачи, – определить ключевые проблемы, которые должны решать менеджеры в области водных ресурсов с учетом эволюции этих проблем с течением времени. Например, г-н Хофиус в конце своей статьи вполне обоснованно подчеркивает важность гидрологии при обсуждении проблемы изменения климата.

В настоящее время ключевые проблемы сводятся к следующему:

  • изменение климата: хотя мы постоянно убеждаемся в изменчивости климата, большинство исследований, анализов и методов управления основывалось на стационарности гидрологического ряда, т.е. хотя возможны флуктуации, среднее значение остается примерно таким же. В настоящее время увеличивается объем данных о трендах в гидрологических рядах. Многие регионы сталкиваются с проблемой засушливого и теплеющего климата и, следовательно, потенциального уменьшения водных ресурсов;
  • повышение уязвимости к неблагоприятным метеорологическим явлениям: в Техническом документе МГЭИК об изменении климата и водных ресурсах подчеркивается возможность повышения частоты и суровости метеорологических явлений. С увеличением численности населения, проживающего в опасных районах, первоочередной проблемой будет обеспечение безопасности жизни и имущества;
  • растущие потребности городов: городское население продолжает расти и продолжает увеличиваться площадь городов, увеличивая тем самым нагрузку на системы водоснабжения и уменьшая площадь пахотных земель, а в некоторых случаях увеличивая нагрузку на водосборные бассейны;
  • превышение объема подачи воды в водопроводных системах: вода во многих водопроводных системах подается с учетом ее объема в предыдущий период или существующей потребности, что не соответствует ее наличию в текущий момент или в будущем; таким образом, во многих системах объем подачи превышается;
  • неограниченный забор воды: во многих районах отсутствуют планы или ограничения на забор воды (например, забор речных и грунтовых вод). Это привело к уменьшению объема воды. Распространение плотин на фермах в некоторых районах также способствовало уменьшению объема воды, поступающей в речные системы;
  • изменение землепользования: очистительная рубка леса, расширение плантаций и открытие новых площадей для сельского хозяйства – все это оказывает влияние на водные ресурсы; непреднамеренные события, например, разрушительные лесные пожары могут сократить водообеспеченность и вызвать проблемы, связанные с качеством воды. Изменение землепользования даже в пределах сельскохозяйственных районов отражается как на водообеспеченности, так и на водопользовании.
С этими областями связана деятельность и ответственность национальных гидрометеорологических служб (НМГС). Задача НМГС состоит в том, чтобы обеспечить надежную, объективную и своевременную информацию, необходимую для понимания водных ресурсов района, подведомственного данной НМГС, включая:
  • сведение к минимуму числа жертв и потери имущества в результате стихийных бедствий, связанных с водой, таких, как наводнения, засухи и перемещение суши;
  • эффективное управление ресурсами грунтовых и поверхностных вод для использования в быту, сельском хозяйстве, торговле, промышленности, экологии и в сфере развлечений;
  • защита и увеличение водных ресурсов для обеспечения здоровья человека и качества окружающей среды;
  • поддержка физического и экономического развития ресурсов района на благо современного и грядущего поколений.
Все больше внимания уделяется стокам для сохранения таких экосистем, как заболоченные земли. В будущем мы должны рассматривать окружающую среду как полноправного и приоритетного пользователя воды.
Чтобы НМГС должным образом реагировали на эти побудительные мотивы, они должны создать программы, которые позволили бы эффективно управлять ресурсами с экологической и экономической точек зрения. Поэтому главными задачами в будущем будет усовершенствование информации о водных ресурсах, а также средств и методов управления ими с учетом изменения климата.

При определении этих задач мне бы хотелось сосредоточиться на четырех основных областях, которые позволяют сквозной системе предоставлять гидрологические услуги, в частности наблюдения (включая измерение, передачу и прием), мониторинг, анализ и оценку (включая моделирование), продукцию и услуги (включая их доставку) и вспомогательные исследования (включая исследования безоблачного неба).

Наблюдения
# Потребность в информации о воде никогда не была настолько высока, как сегодня, и полагаю, что в будущем она будет еще выше. Поговорка «Нельзя управлять тем, что невозможно измерить» не потеряет своего смысла в будущем, в котором ресурсы будут более ограниченными.

Однако сбор высококачественной гидрологической информации трудоемок и дорогостоящ. Несмотря на значительные успехи в области записи информации (регистраторы данных) и передачи информации (по телефону и с помощью спутниковой телеметрии), отмечается слабый прогресс в области усовершенствования измерения руслового речного стока.

Наибольшим успехом, возможно, является разработка акустических доплеровских профилографов течений (АДПТ). АДПТ используется для измерения скорости движения воды по водяному столбу. АДПТ, закрепленный якорем на дне моря, может измерять скорость течения не только на дне, но и на равных интервалах по всей глубине до поверхности моря. Прибор можно также закрепить горизонтально на плотинах или мостовых сваях на реках и каналах для измерения профиля течения от одного берега до другого и до дна лодки или поплавка для измерения постоянного течения по мере движения лодки. В районах очень большой глубины приборы опускаются с поверхности с помощью кабеля.

Значительные усовершенствования в области коммуникации и управления базами данных отмечены в прошлом и продолжат осуществляться в будущем. Так что можно ожидать, что многие методы приема и усвоения данных и другие аналитические методы, используемые в метеорологии, будут применяться и в гидрологии, особенно с учетом того, что предполагается выполнять совместное моделирование.

Однако в последнее время не наблюдается активной работы в области взаимного сравнения различных приборов, методов измерений и механизмов доставки и хранения данных, и слабо ведется работа по обучению использованию приборов. Первостепенные задачи на будущее можно сформулировать следующим образом:

  • разработка приборов и методов измерения, которые позволят повысить точность информации о водных ресурсах;
  • обеспечение соответствия методов измерения требуемым стандартам;
  • обеспечение сбора, хранения и оперативной передачи соответствующих метаданных;
  • усовершенствование доступа к информации о речном русловом стоке в реальном времени и к другой информации об этом ресурсе и его использовании;
  • использование спутниковых методов измерения, предоставляя при этом информацию об их точности и надежности;
  • определение согласованного на международном уровне стандартного формата обмена гидрологической информацией посредством разработки и оценки концептуальной модели информации о водных ресурсах.
      ВМО играет лидирующую роль в этой области и, учитывая новые соглашения с Международной организацией по стандартизации, должна и дальше предоставлять консультации и проводить вспомогательные оценки (такие, как взаимные сравнения) в рамках Структуры управления качеством – гидрология. В будущем важным моментом будет стандартизация данных на национальном, региональном и международном уровнях, а также осведомленность об ограничениях и неопределенностях. Следует также продолжать оказывать помощь менее развитым странам посредством таких инициатив, как Всемирная система наблюдений за гидрологическим циклом (ВСНГЦ).
Мониторинг, анализ и оценка
Контроль информации является первой ступенькой на лестнице оценки данных. Для того чтобы данные достигли наивысшего потенциала, они должны пройти анализ и использоваться в разработке гидрологической информационной продукции и услуг, которые позволят усовершенствовать развитие и управление ресурсом.

Руководство ВМО по гидрологической практике содержит сведения о научной основе гидрологического моделирования, которая создает базу для оценки водных ресурсов и гидрологического прогнозирования.

 

Мониторинг водных ресурсов: наблюдение является первой ступенькой на лестнице оценки данных.
Задачи на будущее в этой области состоят в разработке методов анализа и моделирования, которые обеспечат единый подход к управлению ресурсами. Расширение возможностей моделирования тесно связано с достижениями в области расширения возможностей компьютеров. Модели обычно разрабатываются на основе научных исследований и изучения физических свойств движения воды по ландшафту. В последние годы возможности моделирования расширились с точки зрения большей интеграции между элементами гидрологического цикла и более тесной взаимосвязи между разработчиками метеорологических и гидрологических моделей. Конкретными примерами служат радиолокационные и спутниковые оценки дождевых осадков, входные данные численного прогноза погоды в гидрологические модели и усовершенствованная информация о сезонном ориентировочном прогнозе климата, включенная в гидрологические прогностические системы.

Кроме того, достигнуты значительные успехи в области пространственного моделирования информации и продукции с использованием технологии географических информационных систем (ГИС). Гидрологи используют технологию ГИС для интеграции различных данных в одну управляемую систему. Например, комплект инструментов в Arc Hydro облегчает создание, манипуляцию и отображение гидрологических характеристик и объектов в среде ArcGIS. Задача состоит в том, чтобы обеспечить реалистичность моделей и возможность их применения на практике.

Следует постоянно помнить, что качество результатов и продуктов моделирования пока еще будет в значительной степени зависеть от качества гидрологической информации, полученной в естественных условиях.

ВМО может помочь в реализации этих задач, осуществляя техническое руководство и обеспечивая доступ к новейшим технологиям, повышая их доступность и совершенствуя вспомогательную документацию. Полезным вкладом будут также консультации относительно использования и пригодности новых методов для районов, страдающих от дефицита данных.

Продукция и услуги
По мере движения вперед станет все более важной тесная взаимосвязь между существующими структурами наблюдений, анализа и исследований и конкретными пользователями услуг и продукции, предоставляемых НМГС в виде оценок доступности водных ресурсов, проектно-конструкторской информации для гидротехнических сооружений, средств мониторинга и управления, прогнозов паводков и стока и предупреждений о наводнениях. Поэтому большой интерес у НМГС вызывает использование новых коммуникационных механизмов, службы коротких сообщений (СКС) и Интернета, а также будущие разработки в этих областях. Эти тесные взаимосвязи будут важным механизмом как для проектирования, так и для разработки новых более качественных средств обеспечения информацией об ограничениях и неопределенности, а также о возможных усовершенствованиях и полученной выгоде.

Приведем два примера: обеспечение гидрологической информацией в виде оценок доступности воды и прогнозы уровня паводков. Наличие Интернета и представление информации на Web-сайте привели к большим изменениям в способе оценки информации и обеспечили своевременность предоставления информации. В настоящее время гидрологическая информация передается в реальном времени (в графическом и табличном формате) и обычным делом является получение исторической информации через Интернет. Кроме того, через Интернет можно получить гидрологические отчеты и материалы изучения конкретного случая. Будущие достижения позволят повысить качество и доступность этой информации и усовершенствовать ее представление. Например, предоставление карт подъема воды при паводках, как часть процесса прогнозирования и предупреждения о паводках позволит группам скорой помощи действовать более эффективно и планировать ответные действия на основе более точной информации.

На основе вышесказанного можно с уверенностью утверждать, что основной задачей в будущем является разработка моделей и методов, позволяющих предоставлять продукцию и услуги в поддержку управления водными ресурсами в условиях изменяющейся окружающей среды. Изменение климата и рост численности населения и впредь будут способствовать появлению новых и более усовершенствованных услуг и продукции. В соответствии с этим Комиссия по гидрологии предложила сотрудничество с Комиссией по климатологии, которое сосредоточится на следующих областях:

  • завершение идентификации станций, чувствительных к климату, и анализ их данных (включая получение данных (при содействии Глобального центра данных по стоку) и выполнение исследований по обнаружению тренда);
  • подготовка руководящего материала по прогнозированию сезонного стока (в рамках темы гидрологического прогнозирования и уменьшения опасности гидрологических бедствий);
  • подготовка руководящего материала по потенциальному использованию современных возможностей моделирования регионального климата для оценки и управления водными ресурсами;
  • подготовка руководящего материала относительно потребности в климатической информации лиц, занятых в области управления водными ресурсами, для использования в долгосрочном планировании и проектных работах;
  • подготовка руководящего материала по прогнозам и индексам засухи, включая количественное выражение неопределенностей.

 

Рост численности населения и изменение климата являются основными побудительными мотивами для появления новых усовершенствованных гидрологических услуг и продукции, а также для устойчивого управления водными ресурсами.
Исследования
Исследования и разработки для предоставления гидрологической продукции и услуг можно разделить на следующие четыре категории:
  • гидрологические информационные системы: деятельность сосредоточена на разработке системной архитектуры для гидрологической информации, которая может развиваться при изменении источников данных, сфер применения и технологии;
  • информационная продукция: деятельность включает разработку методологий, моделей данных и методов создания и поддержки фундаментальной гидрологической информационной продукции в поддержку управления, прогнозирования, оценки и учета гидрологической информации;
  • учет и оценка водных ресурсов: разработка пространственно-временной информации о распределении и использовании водных ресурсов. Эта информация будет использоваться для разработки водного баланса, оценки водных ресурсов, учета национальных водных ресурсов и взаимодействия компонентов гидрологического цикла в разных масштабах;
  • гидрологические прогнозы и предсказания: расширение услуг гидрологических прогнозов от краткосрочного прогнозирования паводков до непрерывного прогнозирования стока, подъема воды и потребности в воде с заблаговременностью до нескольких дней, а также прогнозы наличия водных ресурсов с заблаговременностью от одного до нескольких сезонов.
Чтобы обеспечить эффективное управление водными ресурсами, важно понять и предсказать движение и наличие воды во всех компонентах гидрологического цикла, а также уметь моделировать воздействия различных ландшафтных изменений на распределение и наличие воды. Разработка имитационной модели системы Земля дает такую возможность посредством моделирования всей атмосферы Земли. С помощью такого моделирования можно предсказать наличие и распределение воды в пространственных масштабах от небольших водосборов и речных бассейнов до более крупных площадей, и во временных масштабах от нескольких часов до нескольких недель и более. Выходные данные могут включать наличие воды (с точки зрения речного стока) в водохранилище для использования и распределения запасов воды, а также такие переменные, как почвенная влага – эти данные будут полезными при принятии решений во многих прикладных сферах сельского хозяйства, таких, как водоснабжение.
Сотрудничество между национальными метеорологическими и гидрологическими службами
Будущее гидрологических служб все больше будет связано с метеорологическими службами. Поэтому к другим областям, которые ВМО рассматривает в качестве будущей арены деятельности, относятся следующие:
  • более точные и заблаговременные прогнозы погоды, особенно прогнозы осадков;
  • более точные сезонные ориентировочные прогнозы;
  • радиолокационные и спутниковые оценки дождевых осадков;
  • обеспечение комплексной продукции.
Под давлением таких факторов, как рост численности населения и изменение климата, национальные гидрологические службы (НГС) и впредь будут уделять большое внимание устойчивому управлению водными ресурсами. Поэтому будут охотно приняты любые средства, которые облегчат принятие решений и помогут НГС выполнять свою миссию. В этом отношении национальные метеорологические службы имеют все возможности для оказания помощи НГС, и поэтому продолжение сотрудничества между ними очень важно.
Статья взята из Официального сайта Всемирной метеорологической организации

<Повернутись до списку статей
Гідрометеоцентр
Інформація для ЗМІ
Послуги
Погода і здоров’я
Метеорологічні попередження
Гідрологічні попередження
Супутникова інформація
Радарна інформація
Транскордонне співробітництво в басейні р. Дністер
Дунайська транснаціональна програма DAREFFORT

Важливі Події:

XVIII Конгрес Всесвітньої метеорологічної організації