Συστήματα παρακολούθησης, μοντελοποίησης και πρόβλεψης

Η αντιμετώπιση της κλιματικής μεταβλητότητας και των εκδηλώσεών της στις καθημερινές καιρικές συνθήκες απαιτεί τη διαθεσιμότητα έγκαιρων και αξιόπιστων πληροφοριών για το κλίμα, καθώς και επικαιροποιημένων πληροφοριών σχετικά με την εμφάνιση και τη σοβαρότητα των ακραίων φαινομένων, τις πιθανές επιπτώσεις και τη διάρκειά τους. Για παράδειγμα, οι δραστηριότητες παρακολούθησης και υποβολής εκθέσεων που σχετίζονται με την ξηρασία παρέχουν μια βάση πληροφοριών και παρέχουν ένα βαρόμετρο της αλλαγής των κλιματικών συνθηκών που μπορεί να υποδεικνύει την έναρξη της ξηρασίας. Η στρατηγική παρακολούθηση της ξηρασίας μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση δεικτών ξηρασίας. Οι συχνότερες παράμετροι των ξηρασιών ρευμάτων είναι: η χαμηλότερη ροή ρεύματος της ξηρασίας, ο σωρευτικός όγκος ανεπάρκειας νερού και η διάρκεια ξηρασίας. Οι δύο τελευταίοι από αυτούς εξαρτώνται από κάποια απόρριψη που ονομάζεται επίπεδο περικοπής (ροή κατωφλίου). Για τον καθορισμό του επιπέδου περικοπής λαμβάνονται υπόψη ορισμένα κριτήρια. Βασίζονται είτε σε υδρολογικές εγκαταστάσεις που αντιμετωπίζουν το επίπεδο κοπής ως συνάρτηση των επιλεγμένων χαρακτηριστικών ροής είτε σε οικονομικές εγκαταστάσεις, δηλαδή σε εκείνες που λαμβάνουν υπόψη τις ανάγκες των χρηστών νερού. Επίσης, παρακολουθούνται οι παράμετροι ποιότητας του νερού, δεδομένου ότι η σύνθεση επηρεάζει το υδάτινο περιβάλλον και τη διαθεσιμότητα νερού για διάφορες χρήσεις. Η κεντρική κυβέρνηση, οι τοπικές κυβερνήσεις και οι αρχές ύδρευσης είναι οι πιο σημαντικές για την παρακολούθηση και τη διαχείριση των συστημάτων ύδρευσης.

Τα συστήματα επικοινωνίας βοηθούν τους φορείς λήψης αποφάσεων σε όλα τα επίπεδα να λαμβάνουν κρίσιμες αποφάσεις διαχείρισης για τις ανθρώπινες δραστηριότητες που σχετίζονται με το κλίμα, ιδίως όσον αφορά τη διαχείριση των υδάτινων πόρων. Η επικοινωνία, η ανταλλαγή πληροφοριών και ένα σχέδιο έκτακτης ανάγκης μπορούν συνεπώς να μειώσουν τις επιπτώσεις των ακραίων κλιματικών φαινομένων. Ένα παράδειγμα είναι το Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο Ξηρασίας (EDO) που αναπτύχθηκε από το ΚΚΕρ. Παρακολουθεί, αξιολογεί και προβλέπει φαινόμενα ξηρασίας σε ολόκληρη την Ευρώπη. Στόχος του Edo είναι η παρουσίαση επικαιροποιημένων πληροφοριών σχετικά με την ξηρασία, όπως ο μηνιαίος επικαιροποιημένος τυποποιημένος δείκτης κατακρήμνισης (SPI), οι ημερήσιες επικαιροποιημένες μοντελοποιημένες ανωμαλίες υγρασίας του εδάφους και οι παρατηρήσεις τηλεπισκόπησης σχετικά με την κατάσταση της φυτικής κάλυψης (δηλαδή ανωμαλία του κλάσματος της απορροφώμενης φωτοσυνθετικά ενεργής ακτινοβολίας (fAPAR), του δείκτη κανονικοποιημένης διαφοράς νερού (NDWI)) και της πρόβλεψης ανωμαλίας υγρασίας του εδάφους διάρκειας μίας εβδομάδας. Από την άλλη πλευρά, για να βελτιωθεί η ικανότητα πρόβλεψης και διαχείρισης του κινδύνου πλημμύρας, υπάρχουν διάφορες τεχνικές επιλογές:

• συμπεριλαμβανομένης της εγκατάστασης τηλεμετρικού δικτύου και μετεωρολογικών και υδρολογικών RADARS·
• ανάπτυξη μοντέλων ψηφιακής ανύψωσης (DEM) για τον εντοπισμό περιοχών επιρρεπών σε πλημμύρες και την ανάλυση της διάδοσης των πλημμυρών·
• δημιουργία ενός συστήματος παρακολούθησης που παρέχει πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τα επίπεδα των υδάτων και το συνδυάζει με δεδομένα για τις τρέχουσες βροχοπτώσεις και τις καιρικές προβλέψεις.

Όλα αυτά επιτρέπουν την ταχύτερη και ακριβέστερη πρόγνωση των πλημμυρών και καθιστούν δυνατή την έγκαιρη προειδοποίηση προς τους πληγέντες. Η ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων πέραν των διοικητικών ορίων είναι ζωτικής σημασίας και απαιτεί τη δημιουργία ενός ενιαίου συστήματος αναφοράς πλημμυρών για τη διασφάλιση της αποτελεσματικότητας. Σημαντικές επενδύσεις για την εγκατάσταση και αναβάθμιση λειτουργικών συστημάτων πρόβλεψης πλημμυρών βρίσκονται ήδη στην ημερήσια διάταξη των εθνικών υδρομετεωρολογικών υπηρεσιών. Ο Παγκόσμιος Μετεωρολογικός Οργανισμός (WMO) αναγνωρίζει ότι σε πολλά μέρη των παγκόσμιων προβλέψεων παραμένει το μόνο αποτελεσματικό μέτρο που μπορεί να εφαρμοστεί ρεαλιστικά για την προστασία της ζωής και της περιουσίας ενόψει ακραίων μετεωρολογικών γεγονότων.

Η ενισχυμένη ικανότητα πρόβλεψης αιχμής απορρίψεων παραμένει ένα από τα πλέον συναφή μη διαρθρωτικά μέτρα για την αντιπλημμυρική προστασία. Οι παρατεταμένες προθεσμίες πρόβλεψης είναι επιθυμητές, καθώς διευκολύνουν τη δράση μετριασμού και την αντίδραση σε περίπτωση ακραίων απορρίψεων. Η ενσωμάτωση αριθμητικών προβλέψεων καιρού (NWP) σε ένα σύστημα προειδοποίησης πλημμύρας μπορεί να αυξήσει τους χρόνους πρόβλεψης από λίγες ώρες σε λίγες ημέρες. Ένα παράδειγμα συνεχιζόμενης έρευνας και εφαρμογής βελτιωμένων προβλέψεων για τις πλημμύρες είναι η ανάπτυξη του ευρωπαϊκού συστήματος προειδοποίησης για τις πλημμύρες (EFAS). Αναπτύσσεται για να αυξήσει την ετοιμότητα για πλημμύρες σε διακρατικές ευρωπαϊκές λεκάνες απορροής ποταμών. Παρέχει στις τοπικές αρχές ύδρευσης μεσαίας εμβέλειας και πιθανοτικές πληροφορίες πρόβλεψης πλημμυρών 3 έως 10 ημέρες νωρίτερα.

Οι προθεσμίες προειδοποίησης πλημμύρας 3-10 ημερών επιτυγχάνονται μέσω της ενσωμάτωσης μετεωρολογικών προγνώσεων μεσαίου βεληνεκούς από τη γερμανική μετεωρολογική υπηρεσία (DWD) και το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Μετεωρολογικών Προγνώσεων (ECMWF), οι οποίες περιλαμβάνουν μια πλήρη σειρά 51 πιθανολογικών προβλέψεων από το σύστημα πρόβλεψης του συνόλου (EPS) που παρέχεται από το ECMWF. Μια άλλη μελέτη ερευνά τις πλημμύρες στη Μεσόγειο Ευρώπη. Οι πλημμύρες είναι ένας από τους πιο καταστροφικούς κινδύνους όσον αφορά την απώλεια ανθρώπινων ζωών και τις υποδομές. Κατά τη διάρκεια των δύο τελευταίων δεκαετιών, οι αστραπιαίες πλημμύρες προκάλεσαν ζημίες ύψους ενός δισεκατομμυρίου ευρώ μόνο στη Γαλλία. Ένα από τα προβλήματα των πλημμυρών είναι ότι οι χρόνοι προειδοποίησης είναι πολύ σύντομοι. Μια άλλη βασική δραστηριότητα παρακολούθησης σχετίζεται με τα κύματα καύσωνα, τα οποία ήταν υπεύθυνα για δραματικές επιπτώσεις θνησιμότητας και νοσηρότητας στους ευρωπαϊκούς πληθυσμούς, για παράδειγμα κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του 2003.