Прогнозирование стока рек России: научно-методические основы и практическая реализация

Диссертационная работа посвящена разработке принципиально новых, отвечающих мировому уровню развития гидрологической науки и практики основ системы гидрологического прогнозирования в России. В работе приводится описание решения ряда задач, которые позволили добиться данной цели. Приводятся рекомендации по оценке погрешности прогнозов речного стока, ее снижения с помощью различных вариантов коррекции и оценке преимущества предлагаемой методики прогнозирования перед альтернативными методами климатического или инерционного прогноза. Разработана автоматизированная система подготовки и выпуска краткосрочных и среднесрочных прогнозов стока рек России методом экстраполяции гидрографа, в котором учитываются только известные значения прогнозируемой величины за дату выпуска прогноза и за несколько предыдущих суток. Выполнена оценка применимости концептуальной модели формирования речного стока HBV-96 для водосборов, находящихся в различных природных условиях и имеющих различные морфометрические характеристики. Предложена и практически реализована оценка влияния неопределенности хода метеорологических элементов в период заблаговременности долгосрочного прогноза речного стока на его погрешность. Показано, что в зависимости от водного режима реки и прогнозируемой характеристики ее стока вклад этой неопределенности в погрешность прогноза может составлять от 20 до 80% и более. На основе обобщения мирового опыта в области создания систем подготовки, выпуска прогнозов речного стока и их доведения до всех заинтересованных потребителей предложен общий методический подход к разработке систем раннего предупреждения о паводках и наводнениях. Для регионов с максимальной паводковой опасностью – бассейнов рек Амур, Кубань и Черноморского побережья Краснодарского края – предложена система раннего предупреждения об опасных паводках и ожидаемых наводнениях. Для территории России разработана единая автоматизированная система подготовки и ежедневного выпуска краткосрочных и среднесрочных прогнозов среднесуточного расхода и уровня воды. В зависимости от заблаговременности прогноза и прогнозируемой характеристики в ней используется метод экстраполяции гидрографа и метод, основанный на модели формирования речного стока HBV-96 и системе краткосрочного численного прогноза погоды COSMO-RU.