Използване на сателитни данни в анализа и прогнозата на времето
Историята на получаване на метеорологична информация от MISZ за целите на прогнозата за времето започва с организирането на автономна точка за получаване на информация (APPI) през 1969 г. във FERHMI.
Получена е информация от MISZ за местно и чуждестранно производство. На първо място, това са такива добре познати спътници като METEOR, OCEAN, RESOURCE, NOAA. Информацията постъпваше в аналогов вид в УКВ диапазона до фототелеграфни устройства и се обработваше фотографски. Точките на APPI бяха организирани не само в подразделенията на FERHMI, но и на редица изследователски кораби и осигуряваха приемането на данни по време на научни експедиции в морската зона.
В средата на 90-те години доставката на ново оборудване за API на Primhydromet беше напълно спряна, спътниците METEOR, RESURS и OCEAN излязоха от експлоатация, нямаше достатъчно реактиви за обработка на данни, приемното оборудване беше неизправно и изискваше постоянен ремонт.
През този период специалистите на Primorsky UGMS успяха не само да поддържат системата за получаване на спътникова информация, но и да я прехвърлят към нови технологии за получаване и обработка на данни. Комплексът ЛИАНА беше въведен в експлоатация за получаване на информация от орбитални спътници. Комплексът "СУЖЕТ" е инсталиран за получаване на данни от геостационарната МИСС в режим WEFAX. И двата комплекса бяха модифицирани, както по отношение на приемното оборудване, така и по отношение на софтуера, което им позволи да работят успешно в продължение на няколко години.
Данните, получени от тези комплекси, попаднаха във всички прогностични отдели на отдела и оказаха значителна помощ при съставянето на прогнози за времето. Освен това е натрупан опит в работата със софтуер, предоставящ информация на потребителите, което беше полезно при получаване на ново оборудване заполучаване на данни от MISZ в цифров вид като част от програмата за модернизация на организациите на Росхидромет.
Комплексът EOScan е предназначен за приемане и обработка на данни MODIS, предавани от нискоорбиталния изкуствен спътник на Земята Terra. Уникалните свойства на оборудването (голям брой канали и висока радиометрична разделителна способност) правят данните от MODIS ценен материал за решаване на широк спектър от проблеми в областта на хидрометеорологията, мониторинга на околната среда на територии и водни площи и мониторинга на ледените условия.
В момента специалистите усвояват работата с ново оборудване. С помощта на тези станции се планира значително да се повиши ефективността и обемът на получаваната сателитна информация. Това от своя страна ще разшири възможностите на Примхидромет при прогнозиране на хидрометеорологичната обстановка и мониторинг на околната среда.
Използване на сателитни данни при анализ на времето и прогнозиране
В Primorsky UGMS, от момента, в който са получени първите сателитни изображения на облачността до днес, изображенията от изкуствени спътници на Земята, заедно със синоптични карти на времето, са изходен материал за диагностика и прогнозиране на синоптични процеси и метеорологични условия. По естеството на образа на облачното изображение върху изображенията може да се определи местоположението и интензивността на извънтропичните и тропическите циклони, атмосферните фронтове, местоположението на валежните зони, височинните циклони и струйните течения. Възможно е да се идентифицират и класифицират типове облачност по нива и морфология и по този начин да се определи естеството на валежите (откривка, дъждове).
Способността да се интерпретира динамиката на сателитните полета ги направи важен компонент при изготвянето на прогнози за времето и спешни предупреждения за заплахата от опасниприроден феномен.
С помощта на софтуерния пакет METEOGAMMA, базиран на сателитна цифрова информация HRPT от спътници от серия NOAA, бяха изчислени хидродинамичните параметри на облаците (температура, височина на горната граница, водно съдържание, дебелина и т.н.) и видовете облаци бяха класифицирани по нива и морфология. С помощта на тези изображения структурата на облачните образувания беше разгледана по-подробно, идентифицирани бяха зони с максимални валежи, които са характерни за мощните купесто-дъждовни облаци. Това даде възможност да се предвидят проливни дъждове в Приморския край и своевременно да се предаде предупреждение за рязко влошаване на времето на заинтересованите организации.
Броят на изображенията на ден от сателитите на NOAA не винаги е достатъчен за анализ и прогноза на синоптични процеси. По този въпрос метеорологът се подпомага от изображения от геостационарния сателит MTSAT-IR, които позволяват непрекъснато да се наблюдава еволюцията на облачните системи при циклони и тайфуни, да се проследява появата и развитието на купесто-дъждовни облаци и свързаните с тях шквалове и силни валежи, да се определя скоростта и посоката на движение на мащабни облачни образувания в последователност от изображения на облачна покривка. Орбитата на геостационарен спътник създава уникална възможност за непрекъснато наблюдение (за 60 минути) на процесите, протичащи в обширни райони на земното кълбо, което значително допълва наличната информация за анализ на синоптични процеси и прогнозиране на явления.
Мониторинг на наводнения, наводнения, снежна покривка
Приморският край заема едно от челните места в България по брой опасни хидрометеорологични явления (HH). Ежегодно от мрежа от метеорологични станции ипостовете получават около 80 съобщения за различни ядрени оръжия.
Най-често силни дъждове (50 mm или повече за 12 часа) се наблюдават от HH в Primorye, които падат през втората половина на лятото - началото на есента и като правило водят до наводнения на райските реки. От 1965 до 2006 г в Primorye 27 пъти имаше наводнения, което доведе до значителни материални щети. Когато се наблюдават наводнения в заливни равнини, космическата информация ще позволи не само да се наблюдава развитието на наводненията, но и да се направи оперативна прогноза за зоните на наводнения, да се идентифицират потенциално застрашени от наводнения селища и икономически съоръжения и да се оценят причинените щети.
С помощта на космическата информация ще бъде възможно да се определят границите на разпространение на снежната покривка, да се изследва динамиката на промените в снежните площи. Това е особено важно за северните райони на Приморието, където 10 000 кв. km има една метеорологична станция с редовни наблюдения и се намира основната зона на формиране на оттока на реката. Голяма Усурка (басейн на река Усури).
Оперативното картографиране на снежната покривка и скоростта на отстъпление на нейните граници през пролетта ще спомогне за подобряване на качеството и надеждността на прогнозите за пролетните наводнения и навременното предприемане на превантивни мерки за намаляване на възможните щети.
Мониторинг на горски пожари
С инсталирането на станция за приемане и обработка на данни MODIS, предавани от нискоорбиталния изкуствен спътник на Земята "Тера" в Примгидромет, стана възможно да се наблюдава такова опасно природно явление като горските пожари. В резултат на горски пожари горските насаждения са повредени или загиват, населените места страдат, хората умират.
Възможността за гасене на пожар в малка площ, особено вусловия на висока пожарна опасност, се определя от скоростта на откриване и осъществяване на "първоначалната атака". Сателитите с висока радиометрична разделителна способност и висока честота на изследване (серии NOAA и EOS) най-пълно отговарят на изискванията за оперативен мониторинг на горски пожари. Заснемането с термично оборудване на спектрорадиометъра MODIS с пространствена разделителна способност 1 km позволява да се открие пожар с площ от 1 ha.
Сателитните данни са значително допълнение към традиционните методи за откриване на пожари, а в труднодостъпни райони, които не са защитени от службите за защита на горите от авиацията, това е единственият метод за наблюдение и оценка на последствията от горски пожари. Комбинирането на изображения преди и след пожари дава възможност да се идентифицират опожарените участъци и да се определят щетите, причинени на горското стопанство.
Мониторинг и прогнозиране на ледените условия
Един от видовете специализирана хидрометеорологична поддръжка в Приморския UGMS е наблюдението и прогнозирането на ледената обстановка в далекоизточните морета.
Информацията за възникващите ледови условия е много важна за навигацията на кораби, пристанищните услуги и други потребители на морската индустрия. Навреме получената информация за затварянето на навигацията в протока Лаперуз ви позволява да определите курса навреме, да избегнете временни загуби, когато корабите навлизат в зоната на тежки ледови условия и често повреда на кораба. Навременната информация, получена за възможното преминаване на протока Лаперуз от Охотско море до Японско море и обратно, позволява спестяване на корабни дни и тонове гориво. Икономическият ефект, както в първия, така и във втория случай, възлиза на десетки милиони рубли.
Натрупаната информация за дебелината играниците на разпространение на леда позволява да се систематизира и да се създадат климатични атласи на разпространението на ръба на леда в изключително арктически, нискоарктически и нормални години. Архивите на Primorsky UGMS съхраняват ледени карти, съставени според корабни и въздушни наблюдения във водите на залива Петър Велики от 1917 г., Охотско море и Берингово море от 1910-1911 г., в архивните данни за леда се е образувала значителна празнина.
От 2000 г. Primgidromet получава редовна информация от сателити за ситуацията с леда. Ледените карти започват да се съставят чрез дешифриране на сателитни изображения, които проследяват началото, периода на максимално развитие и края на образуването на лед, както и преразпределението на леда през периода на циклоните.
Значителен брой наблюдения на ледената ситуация помагат да се картографира вероятният обхват на ръба на леда. Натрупаната информация за дебелината и границите на разпределението на леда позволява да се систематизира и да се създадат климатични атласи на разпределението на ръба на леда в екстремни ледове, ниски ледове и нормални години.