Nyomon követési, modellezési és előrejelzési rendszerek

Az éghajlati változékonysággal és annak a napi időjárásban való megjelenésével való megbirkózáshoz időszerű és megbízható éghajlati információkra, valamint a szélsőséges események előfordulására és súlyosságára, a lehetséges hatásokra és azok időtartamára vonatkozó naprakész információkra van szükség. Például az aszályhoz kapcsolódó nyomonkövetési és jelentéstételi tevékenységek alapinformációt nyújtanak, és az éghajlati viszonyok változásának barométerét adják meg, amely jelezheti az aszály kezdetét. Az aszályok stratégiai nyomon követése aszálymutatók segítségével valósítható meg. A patakok aszályának leggyakrabban előforduló paraméterei a következők: a legalacsonyabb aszályáram, a kumulatív vízhiány mennyisége és az aszály időtartama. A két utolsó függ valamilyen kisülés úgynevezett csonkolási szint (küszöb áramlás). A csonkolási szint meghatározásához számos kritériumot feltételeznek. Ezek vagy hidrológiai létesítményeken alapulnak, amelyek a csonkítási szintet a kiválasztott áramlási jellemzők függvényében kezelik, vagy gazdasági létesítményeken, azaz a vízfelhasználók igényeit figyelembe vevő létesítményeken. A vízminőségi paramétereket is figyelemmel kísérik, mivel az összetétel befolyásolja a vízi környezetet és a víz különböző felhasználási célokra való rendelkezésre állását. A központi kormányzat, a helyi önkormányzatok és a vízügyi hatóságok a legfontosabbak a vízrendszerek nyomon követésében és kezelésében.

A kommunikációs rendszerek minden szinten segítik a döntéshozókat az éghajlattal kapcsolatos emberi tevékenységekkel, különösen a vízkészlet-gazdálkodással kapcsolatos kritikus gazdálkodási döntések meghozatalában. A kommunikáció, az információmegosztás és a vészhelyzeti terv így csökkentheti a szélsőséges éghajlati események hatásait. Erre példa a Közös Kutatóközpont által kidolgozott Európai Aszálymegfigyelő Központ (EDO). Európa-szerte nyomon követi, értékeli és előrejelzi az aszályeseményeket. Az EDO célja, hogy naprakész, az aszály szempontjából releváns információkat mutasson be, például a havonta frissített standardizált csapadékindexet (SPI), a naponta frissített modellezett talajnedvességi anomáliákat és a növénytakaró állapotára vonatkozó távérzékelési megfigyeléseket (azaz az abszorbeált fotoszintetikusan aktív sugárzás (fAPAR), a normalizált különbözeti vízindex (NDWI) hányadának anomáliáját) és az egyhetes talajnedvességi anomáliára vonatkozó előrejelzést. Másrészt az árvízkockázat előrejelzésére és kezelésére való képesség javítása érdekében számos technikai lehetőség áll rendelkezésre:

• beleértve egy telemetrikus hálózat, valamint időjárási és hidrológiai RADARS telepítését;
• digitális magasságmodellek (DEM) kidolgozása az árvízveszélyes területek azonosítása és az árvizek terjedésének elemzése érdekében;
• olyan monitoringrendszer létrehozása, amely valós idejű tájékoztatást nyújt a vízszintekről, és összekapcsolja azt az aktuális csapadékra és időjárás-előrejelzésre vonatkozó adatokkal.

Mindezek lehetővé teszik az árvízesemények gyorsabb és pontosabb előrejelzését, és lehetővé teszik az érintettek korábbi figyelmeztetését. Az ilyen rendszerek közigazgatási határokon átnyúló fejlesztése alapvető fontosságú, és a hatékonyság biztosítása érdekében egységes árvízjelentési rendszer létrehozását teszi szükségessé. Az operatív árvíz-előrejelző rendszerek telepítésére és korszerűsítésére irányuló jelentős beruházások már szerepelnek a nemzeti hidrometeorológiai szolgálatok napirendjén. A Meteorológiai Világszervezet (WMO) elismeri, hogy a világ számos részén továbbra is az előrejelzés az egyetlen olyan hatékony intézkedés, amelyet reálisan végre lehet hajtani az élet és a tulajdon védelme érdekében a szélsőséges meteorológiai eseményekkel szemben.

A csúcskibocsátások előrejelzésére való fokozott képesség továbbra is az árvízvédelem egyik legrelevánsabb nem strukturális intézkedése. Kiterjesztett előrejelzési átfutási idők kívánatosak, mivel szélsőséges kibocsátások esetén megkönnyítik az enyhítő intézkedéseket és a reagálást. A numerikus időjárás-előrejelzések (NWP) beépítése az árvíz-előrejelző rendszerbe néhány óráról néhány napra növelheti az előrejelzés átfutási idejét. A jobb árvíz-előrejelzések folyamatban lévő kutatására és végrehajtására példa az Európai Árvízi Riasztási Rendszer (EFAS) kifejlesztése. Kidolgozásának célja, hogy növelje az árvizekre való felkészültséget a transznacionális európai vízgyűjtőkben. Közepes hatótávolságú és valószínűsíthető árvíz-előrejelzési információkkal látja el a helyi vízügyi hatóságokat 3–10 nappal korábban.

A 3–10 napos árvíz-előrejelzési átfutási idő a Német Meteorológiai Szolgálat (DWD) és a Középtávú Időjárás-előrejelzések Európai Központja (ECMWF) közepes hatótávolságú időjárás-előrejelzéseinek beépítésével érhető el, amely magában foglalja az ECMWF által biztosított Ensemble Prediction System (EPS) 51 valószínűségi előrejelzését. Egy másik tanulmány a Földközi-tenger európai villámárvizeit vizsgálja. A villámárvizek az egyik legpusztítóbb veszélyt jelentik az emberi életek elvesztése és az infrastruktúrák szempontjából. Az elmúlt két évtizedben a villámárvizek csak Franciaországban egymilliárd eurós kárt okoztak. A villámárvizek egyik problémája az, hogy a figyelmeztetési idők nagyon rövidek. Egy másik alapvető megfigyelési tevékenység a hőhullámokhoz kapcsolódik, amelyek felelősek voltak az európai populációkra gyakorolt drámai halálozási és morbiditási hatásokért, például 2003 nyarán.