Развитие моделей, методов и технологий наукастинга, сверхкраткосрочных, краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных метеорологических прогнозов, агрометеорологических прогнозов различного временного и пространственного масштабов, гидрологических речных и морских прогнозов, включая прогнозы опасных гидрометеорологических явлений для обеспечения Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций РСЧС-ШТОРМ

Объект исследований – методы численного прогнозирования гидрометеорологических величин и явлений различного пространственного и временного масштаба. Цель работы – представление в обобщенном виде основных результатов исследований, выполненных в 2023 году (этап 4) по 11 разделам темы «Развитие моделей, методов и технологий наукастинга, сверхкраткосрочных, краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных метеорологических прогнозов, агрометеорологических прогнозов различного временного и пространственного масштабов, гидрологических речных и морских прогнозов, включая прогнозы опасных гидрометеорологических явлений для обеспечения Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций РСЧС-ШТОРМ» (План НИТР Росгидромета на 2021-2024 годы, тема 1.1). Результаты исследований, выполненных по каждому из разделов темы 1.1, в полном виде представлены в самостоятельных промежуточных отчетах, зарегистрированных в ЕГИСУ. Общий объем 11 промежуточных отчетов составляет 844 страницы, 338 рисунков, 109 таблиц, 438 источников, 2 приложения. При выполнении работ по теме 1.1 применялись методы и методология, основанные на численном математическом моделировании процессов в природной среде с использованием суперкомпьютерных вычислительных ресурсов. В рамках темы 1.1 создано 16 объектов интеллектуальной собственности (12 программ для ЭВМ и четыре базы данных), которые зарегистрированы в Роспатенте и ЕГИСУ. Внедрение созданных объектов интеллектуальной собственности подтверждено актами внедрения/ При выполнении темы созданы двенадцать методов, методик, моделей, технологий прогнозирования. По результатам испытаний восемь методов, методик, моделей, технологий прогнозирования, рекомендованные к внедрению решениями Центральной методической комиссии по гидрометеорологическим и гелиогеофизическим прогнозам (ЦМКП) Росгидромета, внедрены в оперативно-практическую деятельность, что подтверждено актами внедрения. Основные результаты работ и их новизна: впервые в Российской Федерации создана и реализована численная схема циклического вариационно-ансамблевого усвоения данных метеорологических наблюдений на основе нестационарной непараметрической свёрточной модели пространственных ковариаций ошибок прогноза с использованием нейросетевого моделирования; создана и внедрена в качестве основного расчетного метода среднесрочного прогноза технология среднесрочного прогноза на основе глобальной модели атмосферы ПЛАВ10 с горизонтальным разрешением 10 км; проведены авторские испытания краткосрочных (до 72 час) прогнозов метеорологических полей в атмосфере и деятельном слое почвы по глобальной модели атмосферы ICON-Ru13 (шаг сетки 13 км, 120 уровней в атмосфере, 8 уровней в почве); подготовлен новый вид выходной продукции – сверхкраткосрочные прогнозы (наукасты) интенсивности осадков по пунктам; разработаны Методические рекомендации по учету метеорологического прогноза условий рассеивания загрязнения (МПРЗ) при прогнозировании метеорологических ситуаций, неблагоприятных для рассеивания загрязняющей примеси, с заблаговременностью до двух суток; создана опытная технология оперативного объективного анализа влажности почвы на основе наземных и спутниковых данных по азиатской территории России; разработаны автоматизированные системы подготовки и выпуска прогнозов гидрологических характеристик рек бассейна Дона и Тобола, притока воды в Цимлянское водохранилище, ледового режима рек бассейна Дона и Цимлянского водохранилища; разработана технологическая линия и программное обеспечение для прогностических расчетов гидрофизических характеристик Мирового океана с использованием модели NEMO 4+ с сеточным разрешением 0,25°; разработан метод прогноза параметров ледяного покрова Азовского и Охотского морей, основанный на использовании модели морского льда CICE. Область применения результатов работ, рекомендации по внедрению - полученные результаты, связанные с совершенствованием моделей, методов, методик и технологий гидрометеорологического прогнозирования, будут внедрены в практику гидрометеорологического обеспечения населения, органов власти, обороны страны, отраслей экономики, включая обеспечение Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций РСЧС-ШТОРМ. Практическая значимость работ по теме 1.1 определяется прежде всего повышением качества прогнозирования опасных гидрометеорологических явлений, что позволит повысить эффективность функционирования Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций РСЧС-ШТОРМ, уменьшить ущерб от природных чрезвычайных ситуаций.