Расширение системы климатического и экологического мониторинга и прогнозирования на территории России в обеспечение адаптационных решений в отраслевом и региональном разрезе, включая борьбу с опустыниванием

НИР «Расширение системы климатического и экологического мониторинга и прогнозирования на территории России в целях обеспечения адаптационных решений в отраслевом и региональном разрезе, включая борьбу с опустыниванием» выполняется в рамках реализации Важнейшего инновационного проекта государственного значения «Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ» (ВИП ГЗ) и предполагает проведение комплексных исследований с участием НИУ Росгидромета и РАН: ФГБУ «ГГО», ФГБУ «ААНИИ», ФГБУ «ГГИ», ИВП РАН, ИПМИ КарНЦ РАН, ФНЦ агроэкологии РАН. Выполнение ВИП ГЗ рассчитано на период с 2022 по 2030 гг. В настоящем отчете представлены результаты, полученные ФГБУ «ГГО» в соответствии с Техническим заданием на 2022 г в рамках двух задач, а именно: - Создание многоцелевой системы моделирования и (сценарного) прогнозирования регионального климата (МСМПРК) с высоким разрешением для информационно-аналитического обеспечения управления экологическими и климатическими рисками на территории России и прилегающих территориях и акваториях; -Разработка системы интегрированного городского экологического/климатического обслуживания (СИГЭКО) для управления экологическими и климатическими рисками и адаптации в городских агломерациях. В рамках создания МСМПРК с высоким разрешением для информационно- аналитического обеспечения управления экологическими и климатическими рисками на территории России и прилегающих территориях и акваториях рассматриваются особенности атмосферного компонента МСМПРК, представлено описание усовершенствований, внесенных в параметризацию радиационных процессов, и климатических сценариев семейства SSP-RCP. Описана программная оптимизация радиационных расчетов в атмосферном компоненте МСМПРК для эффективного использования кода на параллельных вычислительных системах и получены оценки качества расчетов характеристик климата. На начальном этапе объектами СИГЭКО являются (1) состояние и загрязнение атмосферного воздуха и (2) высокоразрешающий мониторинг атмосферных осадков в городах РФ в контексте управления экологическими и климатическими рисками и адаптации городской инфраструктуры к изменению климата. Целью работы и создания СИГЭКО является всестороннее и своевременное интегрированное информационное обслуживание различных потребителей в лице: органов государственной власти и местного самоуправления, общественных объединений и некоммерческих организаций, юридических лиц, индивидуальных предпринимателей и физических лиц (населения) достоверными сведениями о состоянии окружающей сред в части состояния и загрязнения атмосферного воздуха (включая основные КАГ), а также прогнозирование изменения этого состояния. Проектирование системы высокоразрешающего мониторинга атмосферных осадков, как компонента СИГЭКО, в свою очередь приведет к удовлетворению в полном объеме всех категорий потребителей достоверными данными об атмосферных осадках требуемой точности, необходимого временного и пространственного разрешения с целью повышения устойчивости городов к опасности, связанной с влиянием окружающей среды, погоды, климата, экстремальных погодных явлений и воздействий. На первом этапе создания СИГЭКО определяются функциональные требования к компонентам системы, разрабатывается функциональная модель системы, включая перечень подсистем, требования к способам информационного взаимодействия между компонентами, требования взаимодействия со сторонними системами. Создается предпосылка для определения модели интегрированной базы данных, архитектуры системы, штатно-организационной структуры для поддержки СИГЭКО в части загрязнения атмосферного воздуха. Представляются основные элементы архитектуры системы СИГЭКО применительно к прогнозированию неблагоприятных метеорологических условий загрязнения воздуха с учетом этапов и режима работы оперативных прогнозистов. В целом впервые создан системный проект СИГЭКО в части загрязнения атмосферного воздуха (включая КАГ). Эмпирической базой работ по созданию СИГЭКО в части проектирования сети высокоразрешающего мониторинга атмосферных осадков являлись документы Всемирной метеорологической организации (ВМО), законодательная и нормативно-правовая база Российской Федерации, научные статьи, нормативные методические и аналитические документы Росгидромета, регулирующие деятельность национальной гидрометеорологической службы и определяющие основные современные потребности городов в гидрометеорологическом обслуживании, а также опыт специалистов ФГБУ «ГГО» по планированию и осуществлению модернизации и технического перевооружения метеорологической сети Росгидромета. Результатом работы за 2022 год стало создание системного проекта, обеспечивающего единый подход к построению и организации сети высокоразрешающего мониторинга атмосферных осадков в городах, как составляющей информационной инфраструктуры СИГЭКО. Разработанный системный проект устанавливает общие требования к архитектуре построения сети высокоразрешающего мониторинга атмосферных осадков, определяет виды и последовательность научных, методических и организационных работ, необходимых для успешной реализации проекта.