Seuranta-, mallinnus- ja ennustejärjestelmät

Ilmaston vaihtelusta ja sen ilmenemismuodoista selviytyminen päivittäisessä säässä edellyttää ajantasaista ja luotettavaa ilmastotietoa sekä ajantasaista tietoa ääri-ilmiöiden esiintymisestä ja vakavuudesta, mahdollisista vaikutuksista ja niiden kestosta. Esimerkiksi kuivuuteen liittyvät seuranta- ja raportointitoimet tarjoavat perustan tiedoille ja tarjoavat ilmasto-olosuhteiden muutoksen barometrin, joka voi osoittaa kuivuuden alkamisen. Strateginen kuivuuden seuranta voidaan toteuttaa käyttämällä kuivuusindikaattoreita. Virtakuivuuden yleisimmät parametrit ovat: alhaisin kuivuuden virtaus, kumulatiivinen vedenpuutemäärä ja kuivuuden kesto. Kaksi viimeistä riippuvat joistakin purkauksista, joita kutsutaan katkaisutasoksi (kynnysvirta). Truncation-tason määrittämisessä oletetaan käytettävän useita kriteerejä. Ne perustuvat joko hydrologisiin tiloihin, joissa katkaisutasoa käsitellään valittujen virtausominaisuuksien funktiona, tai taloudellisiin tiloihin, joissa otetaan huomioon vedenkäyttäjien tarpeet. Myös veden laatuparametreja seurataan, koska koostumus vaikuttaa vesiympäristöön ja veden saatavuuteen eri käyttötarkoituksiin. Valtionhallinto, paikallishallinnot ja vesiviranomaiset ovat tärkeimpiä vesijärjestelmien seurannassa ja hallinnoinnissa.

Viestintäjärjestelmät auttavat päätöksentekijöitä kaikilla tasoilla tekemään kriittisiä päätöksiä ilmastoon liittyvästä ihmisen toiminnasta, erityisesti vesivarojen hoidosta. Viestinnällä, tiedon jakamisella ja varautumissuunnitelmalla voidaan siten vähentää äärimmäisten ilmastoilmiöiden vaikutuksia. Esimerkkinä voidaan mainita Yhteisen tutkimuskeskuksen kehittämä eurooppalainen kuivuuden seurantakeskus (European Drought Observatory, EDO). Se seuraa, arvioi ja ennustaa kuivuustapahtumia eri puolilla Eurooppaa. EDO pyrkii esittämään ajantasaisia kuivuuden kannalta merkityksellisiä tietoja, kuten kuukausittain päivitettävä standardoitu sadeindeksi (SPI), päivittäin päivitettävä mallinnettu maaperän kosteuspoikkeama ja kaukokartoitushavainnot kasvipeitteen tilasta (eli absorboituneen fotosynteettisesti aktiivisen säteilyn (fAPAR) murto-osan poikkeama, normalisoitu erotusvesi-indeksi (NDWI)) ja yhden viikon maaperän kosteuspoikkeamaennuste. Toisaalta tulvariskin ennakointi- ja hallintakyvyn parantamiseksi on olemassa useita teknisiä vaihtoehtoja:

• mukaan lukien telemetrisen verkon sekä sää- ja hydrologisten RADARS-järjestelmien asentaminen;
• kehitetään digitaalisia korkeusmalleja tulva-alttiiden alueiden tunnistamiseksi ja tulvien leviämisen analysoimiseksi;
• otetaan käyttöön seurantajärjestelmä, joka tarjoaa reaaliaikaista tietoa vedenkorkeudesta ja yhdistää sen nykyisiä sademääriä ja sääennusteita koskeviin tietoihin.

Kaikki nämä mahdollistavat nopeamman ja tarkemman ennusteen tulvatapahtumista ja mahdollistavat varhaisemman varoituksen asianomaisille. Tällaisten järjestelmien kehittäminen yli hallinnollisten rajojen on ratkaisevan tärkeää ja edellyttää yhtenäisen tulvailmoitusjärjestelmän luomista tehokkuuden varmistamiseksi. Kansallisten hydrometeorologisten palvelujen asialistalla on jo merkittäviä investointeja operatiivisten tulvaennustejärjestelmien asentamiseen ja parantamiseen. Maailman ilmatieteen järjestö (WMO) myöntää, että monissa osissa maailmaa ennustaminen on edelleen ainoa tehokas toimenpide, joka voidaan realistisesti toteuttaa elämän ja omaisuuden suojelemiseksi äärimmäisissä sääilmiöissä.

Parannettu kyky ennustaa huippupäästöt on edelleen yksi merkittävimmistä muista kuin rakenteellisista tulvasuojelutoimenpiteistä. Laajennetut ennusteiden toimitusajat ovat toivottavia, koska ne helpottavat lieventäviä toimia ja reagointia äärimmäisten päästöjen tapauksessa. Numeeristen sääennusteiden (NWP) sisällyttäminen tulvavaroitusjärjestelmään voi lisätä ennusteiden läpimenoaikaa muutamasta tunnista muutamaan päivään. Yksi esimerkki meneillään olevasta tutkimuksesta ja parannettujen tulvaennusteiden täytäntöönpanosta on eurooppalaisen tulvahälytysjärjestelmän (EFAS) kehittäminen. Se on kehitetty parantamaan tulviin varautumista Euroopan ylikansallisilla vesistöalueilla. Se tarjoaa paikallisille vesiviranomaisille keskipitkän aikavälin ja todennäköisyyspohjaiset tulvaennusteet 3–10 päivää etukäteen.

Tulvavaroitusten 3–10 päivän läpimenoaika saavutetaan sisällyttämällä niihin Saksan sääpalvelun (DWD) ja Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskuksen (ECMWF) keskipitkän aikavälin sääennusteet, jotka koostuvat ECMWF:n toimittaman Ensemble Prediction System -järjestelmän (EPS) 51 todennäköisyysennusteesta. Toisessa tutkimuksessa tutkitaan tulvia Välimerellä Euroopassa. Salamatulvat ovat yksi tuhoisimmista vaaroista ihmishenkien menetysten ja infrastruktuurien kannalta. Kahden viime vuosikymmenen aikana tulvat ovat aiheuttaneet miljardien eurojen vahingot pelkästään Ranskassa. Yksi äkillisten tulvien ongelmista on se, että varoitusajat ovat hyvin lyhyitä. Toinen keskeinen seurantatoimi liittyy helleaaltoihin, jotka aiheuttivat dramaattisia kuolleisuus- ja sairastuvuusvaikutuksia Euroopan väestölle esimerkiksi kesällä 2003.

Tähän sopeutumisvaihtoehtojen luokkaan kuuluu julkinen sektori eri tasoilla. Sidosryhmät voivat osallistua seuranta-, käsittely- ja päätöksentekoprosessin kaikkiin vaiheisiin. Sidosryhmien rooli on ratkaisevan tärkeä kaikissa prosesseissa, jotka johtavat sosiaalisiin ja taloudellisiin järjestelmiin vaikuttaviin päätöksiin.

Nykyiset kansalliset työohjelmat eivät vastaa suhteellisen pienen valuma-alueen sademäärän alueellista vaihtelua. Tämä saattaa viitata tarpeeseen parantaa kansallisten lämmitysohjelmien resoluutiota ja/tai jaottelutekniikoita meteorologian ja hydrologian välisen spatiaalisen kuilun kaventamiseksi. Lisäksi tarvitaan sekä tulvaennustejärjestelmien teoreettisempaa kehittämistä että vakuuttavaa strategiaa, jolla puututaan epävarmuustekijöiden kaskadiutumiseen toimintakehyksessä. Tällä hetkellä NWP EPS:ään perustuvat hydrologiset ja hydrauliset ennusteet eivät johda minkään ennustemuuttujan asianmukaiseen todennäköisyysjakaumaan. Mahdolliset virheet on minimoitava suunnittelun aikana ja tunnistettava tietojen tulkinnan aikana. Kaikki epävarmuustekijät on otettava asianmukaisesti huomioon kaikissa päätöksissä, ja joissakin tapauksissa ennusteiden epävarmuus voi yksinkertaisesti olla suuri käytettävissä olevien mallien hyödyntämiseksi. Koordinointi tietoja keräävien laitosten välillä on välttämätöntä, eikä sitä ole helppo toteuttaa, ja se on usein yksi keskeisistä rajoittavista tekijöistä. Seurannan ja erityisesti ennakkovaroitusjärjestelmän tehokkuutta koskevia arviointeja on saatavilla vain harvoin, ja niitä tarvitaan kiireellisesti hyviä käytäntöjä koskevien tietojen saamiseksi.

Yhdistelmäseuranta-, -mallinnus- ja -ennustejärjestelmät yhdessä ennakkovaroitusjärjestelmän kanssa tuottavat tyypillisesti merkittäviä suoria hyötyjä. Tämän vaihtoehdon täytäntöönpanoon liittyy välillisiä hyötyjä, sillä se esimerkiksi auttaa vähentämään kuivuuden aiheuttamia menetyksiä maataloudessa. Jos kastellussa vedessä esiintyy tai sitä käytetään liian suuria määriä tiettyjä parametreja (esim. typpeä), useiden yleisesti viljeltyjen viljelykasvien tuotanto voi häiriintyä liiallisen kasvun stimuloinnin, viivästyneen kypsyyden tai huonon laadun vuoksi.

EU:n politiikat, joissa toimenpidettä voitaisiin edistää tulvadirektiivillä ja vesipuitedirektiivillä. Tulvadirektiivissä edellytetään, että jäsenvaltiot arvioivat, ovatko kaikki vesistöt ja rannikkoviivat vaarassa tulvien vuoksi, kartoittavat tulvien laajuuden ja voimavarat sekä riskialttiit ihmiset näillä alueilla ja toteuttavat asianmukaisia ja koordinoituja toimenpiteitä tämän tulvariskin vähentämiseksi. Tiedot voivat olla peräisin myös GMES:stä. Käytössä on jo eurooppalainen tulvahälytysjärjestelmä (EFAS), joka on kansallisia ja alueellisia järjestelmiä täydentävä varhaisvaroitusjärjestelmä. Se tarjoaa kansallisille laitoksille ja Euroopan komissiolle tietoa mahdollisista jokien tulvista seuraavien kolmen tai useamman päivän aikana.

1-5 vuotta.

Muuttuja.