Monitorovací, modelovací a prognostické systémy

Vyrovnávání se s proměnlivostí klimatu a jejími projevy v každodenním počasí vyžaduje dostupnost včasných a spolehlivých informací o klimatu, jakož i aktuálních informací o výskytu a závažnosti extrémních jevů, možných dopadech a jejich trvání. Například monitorovací a ohlašovací činnosti související se suchem poskytují základní informace a barometr změn klimatických podmínek, které mohou naznačovat vznik sucha. Strategického monitorování sucha lze dosáhnout pomocí ukazatelů sucha. Nejčastěji se vyskytující parametry proudového sucha jsou: nejnižší proudový tok sucha, kumulativní objem nedostatku vody a doba trvání sucha. Poslední dva z nich závisí na určitém výboji, tzv. úrovni redukce (prahový průtok). Pro stanovení úrovně zkrácení se předpokládá řada kritérií. Zakládají se buď na hydrologických prostorech, kde se úroveň redukce posuzuje jako funkce vybraných charakteristik průtoku, nebo na ekonomických prostorech, tj. na prostorech zohledňujících potřeby uživatelů vody. Sledují se také parametry kvality vody, protože složení ovlivňuje vodní prostředí a dostupnost vody pro různá použití. Ústřední vládní instituce, místní vládní instituce a vodohospodářské orgány jsou nejdůležitější pro monitorování a řízení vodohospodářských systémů.

Komunikační systémy pomáhají subjektům s rozhodovací pravomocí na všech úrovních při přijímání kritických rozhodnutí v oblasti řízení lidských činností souvisejících s klimatem, zejména v oblasti hospodaření s vodními zdroji. Komunikace, sdílení informací a pohotovostní plán tak mohou snížit dopady extrémních klimatických jevů. Příkladem je Evropská observatoř pro sledování sucha (EDO), kterou vyvinulo Společné výzkumné středisko. Sleduje, vyhodnocuje a předpovídá výskyt sucha v celé Evropě. Cílem EDO je prezentovat aktuální informace relevantní pro sucho, jako je měsíčně aktualizovaný standardizovaný index srážek (SPI), denně aktualizované modelované anomálie půdní vlhkosti a pozorování stavu vegetačního pokryvu pomocí dálkového průzkumu (tj. anomálie frakce absorbovaného fotosynteticky aktivního záření (fAPAR), normalizovaný index rozdílu vody (NDWI)) a týdenní prognóza anomálie půdní vlhkosti. Na druhé straně existuje několik technických možností, jak zlepšit schopnost předpovídat a zvládat povodňová rizika:

• včetně instalace telemetrické sítě a meteorologických a hydrologických radarů;
• rozvoj digitálních modelů nadmořské výšky (DEM) pro identifikaci oblastí náchylných k povodním a analýzu šíření povodní;
• zřízení monitorovacího systému, který poskytuje informace o hladinách vody v reálném čase a spojuje je s údaji o aktuálních srážkách a předpovědích počasí.

To vše umožňuje rychlejší a přesnější prognózu povodňových událostí a umožňuje včasné varování postižených. Rozvoj těchto systémů napříč správními hranicemi má zásadní význam a vyžaduje vytvoření jednotného systému hlášení povodní, aby byla zajištěna účinnost. Významné investice do instalace a modernizace provozních systémů protipovodňových předpovědí jsou již na programu vnitrostátních hydrometeorologických služeb. Světová meteorologická organizace (WMO) uznává, že v mnoha částech světa zůstává prognózování jediným účinným opatřením, které lze realisticky zavést na ochranu života a majetku tváří v tvář extrémním meteorologickým událostem.

Jedním z nejdůležitějších nestrukturálních opatření pro protipovodňovou ochranu zůstává zvýšená schopnost předpovídat špičková vypouštění. Prodloužené předpovědní lhůty jsou žádoucí, neboť usnadňují zmírňující opatření a reakci v případě extrémních vypouštění. Začlenění numerických předpovědí počasí (NWP) do systému varování před povodněmi může prodloužit dobu předpovědí z několika hodin na několik dní. Příkladem probíhajícího výzkumu a provádění lepších předpovědí povodní je vývoj Evropského systému varování před povodněmi (EFAS). Je vyvíjen s cílem zvýšit připravenost na povodně v nadnárodních evropských povodích. Poskytuje místním vodohospodářským úřadům informace o středním rozsahu a pravděpodobnostní předpovědi povodní 3 až 10 dní předem.

Povodňových výstrah v délce 3–10 dnů je dosaženo začleněním střednědobých meteorologických předpovědí německé meteorologické služby (DWD) a Evropského střediska pro střednědobé meteorologické předpovědi (ECMWF), které obsahují úplný soubor 51 pravděpodobnostních předpovědí ze systému Ensemble Prediction System (EPS) poskytnutého ECMWF. Další studie zkoumá bleskové povodně ve středomořské Evropě. Bleskové povodně jsou jedním z nejničivějších nebezpečí, pokud jde o ztráty na lidských životech a infrastrukturu. Jen ve Francii způsobily přívalové povodně v posledních dvou desetiletích škody ve výši miliardy eur. Jedním z problémů bleskových povodní je, že varovné časy jsou velmi krátké. Další zásadní monitorovací činnost souvisí s vlnami veder, které byly odpovědné za dramatické dopady úmrtnosti a nemocnosti na evropské obyvatelstvo, například v létě 2003.

Tato kategorie možností přizpůsobení zahrnuje veřejný sektor na různých úrovních. Zúčastněné strany mohou být zapojeny do všech fází procesu monitorování, zpracování a rozhodování. Úloha zúčastněných stran má zásadní význam pro jakýkoli proces vedoucí k rozhodnutí s důsledky pro sociální a hospodářské systémy.

Současné NWP nezachycují prostorovou variabilitu srážek v poměrně malém povodí. To možná naznačuje potřebu zlepšit rozlišení NWP a/nebo techniky rozčlenění, aby se zmenšil prostorový rozdíl mezi meteorologií a hydrologií. Kromě toho je zapotřebí jak teoretičtějšího rozvoje systémů předpovědí povodní, tak přesvědčivé komplexní strategie pro řešení kaskádového výskytu nejistot v operačním rámci. V současné době nevedou hydrologické a hydraulické předpovědi založené na NWP EPS k řádnému rozdělení pravděpodobnosti žádné předpovídané proměnné. Potenciální chyby musí být minimalizovány během návrhu a rozpoznány během interpretace dat. Při rozhodování musí být náležitě zohledněny všechny zdroje nejistoty a v některých případech by nejistota prognóz mohla být jednoduše vysoká, aby bylo možné využít dostupné modely. Koordinace mezi institucemi, které shromažďují údaje, je nezbytná a není snadné jí dosáhnout a často je jedním z klíčových omezujících faktorů. Hodnocení účinnosti monitorování, a zejména systému včasného varování, jsou k dispozici jen zřídka a jsou naléhavě nutná k poskytování informací o osvědčených postupech.

Významné přímé přínosy obvykle vyplývají z kombinace systémů monitorování, modelování a prognózování se systémem včasného varování. S prováděním této možnosti jsou spojeny nepřímé přínosy, například pomáhá snižovat ztráty v zemědělství způsobené suchem. Jsou-li v zavlažované vodě přítomna nebo použita nadměrná množství určitých parametrů (např. dusíku), může být produkce několika běžně pěstovaných plodin narušena z důvodu nadměrné stimulace růstu, opožděné zralosti nebo špatné kvality.

Politiky EU, v jejichž rámci by opatření mohlo být podporováno prostřednictvím směrnice o povodních a rámcové směrnice o vodě. Směrnice o povodních vyžaduje, aby členské státy posoudily, zda jsou všechny vodní toky a pobřežní čáry ohroženy povodněmi, zmapovaly rozsah povodní a majetek a ohrožené osoby v těchto oblastech a přijaly odpovídající a koordinovaná opatření ke snížení tohoto povodňového rizika. Údaje by mohly pocházet i z GMES. Již existuje Evropský systém varování před povodněmi (EFAS), což je systém včasného varování před povodněmi doplňující vnitrostátní a regionální systémy. Poskytuje národním ústavům a Evropské komisi informace o možných říčních záplavách, k nimž může dojít v příštích třech nebo více dnech.

1–5 let.

Proměnná.