Stebėsenos, modeliavimo ir prognozavimo sistemos

Norint susidoroti su klimato kintamumu ir jo apraiškomis kasdieniame ore, reikia laiku gauti patikimą informaciją apie klimatą, taip pat naujausią informaciją apie ekstremalių reiškinių atsiradimą ir sunkumą, galimą poveikį ir jų trukmę. Pavyzdžiui, su sausra susijusi stebėsenos ir ataskaitų teikimo veikla yra informacijos pagrindas ir klimato sąlygų pokyčių, kurie gali rodyti sausros pradžią, barometras. Strateginę sausrų stebėseną galima atlikti naudojant sausrų rodiklius. Dažniausiai pasitaikantys upelių sausrų parametrai yra šie: mažiausias sausros srautas, bendras vandens trūkumo tūris ir sausros trukmė. Du paskutiniai iš jų priklauso nuo tam tikro išleidimo, vadinamo sutrumpinimo lygiu (slenksčio srautas). Nukrypimo lygiui nustatyti daroma prielaida dėl tam tikrų kriterijų. Jos grindžiamos hidrologinėmis patalpomis, kuriose sutrumpinimo lygis laikomas pasirinktų srauto charakteristikų funkcija, arba ekonominėmis patalpomis, t. y. patalpomis, kuriose atsižvelgiama į vandens naudotojų poreikius. Taip pat stebimi vandens kokybės parametrai, nes sudėtis daro poveikį vandens aplinkai ir vandens prieinamumui įvairioms reikmėms. Centrinė valdžia, vietos valdžia ir vandens institucijos yra svarbiausios vandens sistemų stebėsenai ir valdymui.

Ryšių sistemos padeda sprendimų priėmėjams visais lygmenimis priimti svarbius valdymo sprendimus dėl su klimatu susijusios žmogaus veiklos, visų pirma dėl vandens išteklių valdymo. Taigi komunikacija, dalijimasis informacija ir nenumatytų atvejų planas gali sumažinti ekstremalių klimato reiškinių poveikį. Pavyzdys – Jungtinio tyrimų centro sukurta Europos sausrų observatorija (EDO). Ji stebi, vertina ir prognozuoja sausras visoje Europoje. EDO siekia pateikti naujausią su sausra susijusią informaciją, pavyzdžiui, kas mėnesį atnaujinamą standartizuotą kritulių indeksą (SPI), kasdien atnaujinamas modeliuojamas dirvožemio drėgmės anomalijas ir nuotolinius augalijos dangos būklės stebėjimus (t. y. absorbuotos fotosintetiškai aktyvios spinduliuotės frakcijos anomaliją (fAPAR), normalizuotą skirtumų vandens indeksą (NDWI)) ir vienos savaitės dirvožemio drėgmės anomalijos prognozę. Kita vertus, siekiant pagerinti gebėjimą numatyti ir valdyti potvynių riziką, yra keletas techninių galimybių:

• įskaitant telemetrinio tinklo ir meteorologinių bei hidrologinių RADARS įrengimą;
• kurti skaitmeninius aukščio modelius (DEM), kad būtų galima nustatyti teritorijas, kuriose yra didelė potvynių tikimybė, ir analizuoti potvynių plitimą;
• stebėsenos sistemos, kuri realiuoju laiku teiktų informaciją apie vandens lygį ir susietų ją su duomenimis apie dabartinius kritulius ir orų prognozes, sukūrimas.

Visa tai leidžia greičiau ir tiksliau prognozuoti potvynius ir anksčiau įspėti nukentėjusiuosius. Labai svarbu plėtoti tokias sistemas peržengiant administracines ribas, todėl, siekiant užtikrinti veiksmingumą, reikia sukurti vieną bendrą pranešimo apie potvynius sistemą. Didelės investicijos į veikiančių potvynių prognozavimo sistemų įrengimą ir modernizavimą jau įtrauktos į nacionalinių hidrometeorologijos tarnybų darbotvarkę. Pasaulinė meteorologijos organizacija (WMO) pripažįsta, kad daugelyje pasaulio vietų prognozės tebėra vienintelė veiksminga priemonė, kurią galima realiai įgyvendinti siekiant apsaugoti gyvybę ir turtą ekstremalių meteorologinių reiškinių akivaizdoje.

Geresnis gebėjimas prognozuoti didžiausius nuotėkius tebėra viena iš svarbiausių nestruktūrinių apsaugos nuo potvynių priemonių. Pageidautina pailginti prognozavimo terminus, nes jie palengvina poveikio švelninimo veiksmus ir reagavimą didelio teršalų išmetimo atveju. Skaitmeninių orų prognozių (NWP) įtraukimas į įspėjimo apie potvynius sistemą gali padidinti prognozavimo laiką nuo kelių valandų iki kelių dienų. Šiuo metu vykdomų mokslinių tyrimų ir geresnių potvynių prognozių įgyvendinimo pavyzdys – Europos įspėjimo apie potvynius sistemos (EFAS) kūrimas. Ji parengta siekiant pagerinti pasirengimą potvyniams tarpvalstybiniuose Europos upių baseinuose. Ji teikia vietos vandens institucijoms vidutinio nuotolio ir tikimybinę potvynių prognozavimo informaciją prieš 3-10 dienų.

Įspėjimo apie potvynius trukmė yra 3–10 dienų, įtraukiant Vokietijos meteorologijos tarnybos (DWD) ir Europos vidutinės trukmės orų prognozių centro (ECMWF) vidutinio nuotolio orų prognozes, kurias sudaro visas 51 tikimybinių prognozių, gautų iš ECMWF pateiktos ansamblio prognozavimo sistemos (EPS), rinkinys. Kitas tyrimas tyrinėja staigius potvynius Viduržemio jūros regione Europoje. Greitasis potvynis yra vienas iš pražūtingiausių pavojų, susijusių su žmonių gyvybių praradimu ir infrastruktūra. Per pastaruosius du dešimtmečius dėl staigių potvynių vien Prancūzijoje patirta milijardo eurų nuostolių. Viena iš staigių potvynių problemų yra ta, kad įspėjimo laikas yra labai trumpas. Kita svarbi stebėsenos veikla yra susijusi su karščio bangomis, kurios lėmė didžiulį mirtingumą ir sergamumą Europos gyventojams, pavyzdžiui, 2003 m. vasarą.