доц. Христо Георгиев р-л програма “Прогностични технологии ”

1. ОПЕРАТИВНИ ПРОГНОЗИ НА ВРЕМЕТО В НИМХАНАЛИЗ И ПРОГНОЗА НА ТЕРМОДИНАМИЧНИТЕ УСЛОВИЯ ЗА РАЗВИТИЕ НА ОПАСНИ ЯВЛЕНИЯ 120 години НИМХ и 150 години метеорологични наблюдения 8 -9 ноември 2010 г. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН доц. Христо Георгиев р-л програма “Прогностични технологии”

2. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Параметри на оперативните прогнози за времето • Обществена значимост и висока степен на отговорност • С решаващо значение за ефективността на стопанските мерки при очаквани опасни явления на времето. • Ежедневно ползване и проверка от общество и потребители • Изисквания и ограничения • Напрегната работа на колектив от равностойни специалисти добре подготвени в областта на съвременните прогностични и информационни технологии. • Непрекъснат процес на работа 24 часа в денонощието, вкл. обезпечаване надеждно действие на техническите устройства. • Баланс между обществени потребности и технологични възможности. • Уникалност • Всяка прогноза се прави въз основа на отделно изследване на състоянието и термодинамичните процеси в атмосферата и нейната подстилаща земна повърхност.

3. Препоръки на WMO Наблюдения Спътници, радари, синоптични и агро станции, аерологични наблюдения Синоптици Satellite File Server Forecasting File Server Прогностична технология в НИМХ • Технологично обезпечаване • Числено моделиране • ECMWFсредносрочни/дългосрочни прогнози. • Meteo-France/НИМХмезомащабен модел ALADIN за България и морски прогнози за Черно море. • НИМХрегионален SVAT числен модел за анализ на състоянието на растителната земна повърхност. • EUM /НИМХ/ Meteo-Franceспътникови технологии и динамичен подход в синоптичната практика Анализ на атмосферата и постилаща повърхност Прогноза на времето и предупреждения за опасни явления

4. Принос на НИМХ в развитието на съвременни прогностични технологии Методология за синоптичен анализ на атмосферната динамика разработена в двустранно сътрудничество между НИМХ и Meteo-France,публикувана в книга: Santurette, P. and Georgiev, C.G. (2005). Weather Analysis and Forecasting: Applying Satellite Water Vapor Imagery and Potential Vorticity Analysis. ISBN: 0-12-619262-6. Academic Press, Elsevier Inc., Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, New York, Oxford, Paris, San Diego, San Francisco, Singapore, Sydney, Tokyo. 179pp.

5. Числен анализ на състоянието на земната повърхност (растителна покривка) • Синоптични наблюдения на 3 часа SVAT моделза оценка овлажнението на растителната покривка за територията на България, разработен и оперативно изпълняван от д-ти Метеорология и Прогнози на НИМХ (Stoyanova& Georgiev, 2008). • Агро наблюдения на 10 дни Пример за влажна подстилаща повърхност. В област Монтана има преовлажнение в целия еднометров почвен профил (5, 20, 50 и 100 см дълбочина). Опасност от порои.

6. Прогноза на опасни явления в НИМХ Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба • СистематаSYNERGY, разработена от Meteo-France и технологично внедрена в НИМХпрез 2008 г., осигурява значителни оперативни и научно-изследователски възможности: • Краткосрочна прогноза на времето и ранни предупреждения за опасни явления. • Използване на спътникови данни в помощ на анализа на процеси на земната повърхност, включително детекция на растителни пожари и условия за тяхното развитие. • Практика за мултифункционална оценка на риска от опасни явления • Издаването на точна прогноза за опасни метеорологични явления изисква прецизен анализ на обстановки в които има • съчетание на специфични термодинамични условия в долната и горната части на тропосферата (Georgiev, & Santurette, 2009; Georgiev & Kozinarova, 2009) .

7. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Принос на НИМХ в обучение по приложение на съвременни прогностични технологии Курсове , организирани или провеждани от д-т Прогнози за обучение на специалисти от Национални институции: НИМХ, МНО, МВР, ИАГ, СУ, РВД: 2002, 2005, февруари, септември, октомври 2006, март и октомври 2008, февруари и септември 2009, април – юни 2010 г. • Обучение на специалисти по европейски и глобални програми, в което д-т Прогнози участва с лекции : • Курсове на EUMETSAT: Краков 2001, София 2002, 2006 и 2009, Кеия, Румъния 2004, Микулов, Чехия 2005,Атина, Букурещ и Будапеща, 2007, Киев 2009г. • Курсове на EUMETrain - EUMETCALLобучение по Internet юни2009 г. • Курс на WMO Training Course Букурещ, 2007 г. • Курс на Meteo-Franceза синоптици от Саудитска Арабия 2010 г. • Проект DAWBEE на EUMETSAT:Специалист от НИМХ ще извърши инсталиране на системи за спътникова информация и обучение за нейното оперативно използване в националните центрове по прогнози на времето на Азербайджан и Грузия, 2010 г.

8. 200 mm валеж за 6 часа, 6 август 2007, гр. Цар Калоян Спътникова информация в НИМХ • Спътникови данни от 12 спектрални канала на всеки 15 минути от геостационарния спътник MSG и специализирани продукти от EUMETSAT, за атмосферната циркулация, влажността на въздуха, облачността и позволяват анализ на условията за опасни явления. • Архивиране • Разпространение на информацията в НИМХ и институции: МО, МВР. ИАГ при МЗХ.

9. Анализ на термодинамичните условия в долната тропосфераза прогноза на гръмотевични бури 6 August 2007 Вертикален профил на вятъра Ходогроф на вятъра Силно въртене на вятъра от земята до средната тропосфера, което е признак за топла адвекция в слоя от 950 до 500 hPa.

10. Анализ на термодинамичните условия за прогноза на гръмотевични бури 6 August 2007 Благоприятни условия в Долната част на тропосферата зелени, червениконтури + Горната тропосфера сини контури • Максимум в полето натоплина и влагана 850 hPa(зелени контури) • Сходимост на вятъра при земята (червени контури) • Разходимост на вятъра във височина (сини контури)

11. Анализ на динамиката във височиназа прогноза на гръмотевични бури • Радиосондиране на тропосферата показва висока енергия на неустойчивост (CAPE= 1364 J/kg), конвективна неустойчивост (сух въздух в средната тропосфера). 21Май 2007 • Вихър във високата тропосфера: числен модел и спътникова симка България

12. Анализ на динамиката във височиназа прогноза на гръмотевични бури Струйно течение Пропадане на тропопаузата Усилването на динамиката със стратосферно нахлуване в горната тропосфера води до разветие на интензивна конвекция и особено опасни явления 21Май 2007 Торнадо, с. Калековец, Пловдивско, 14-15 UTCПо информация на Гражданска защита и очевидци разпространени в медиите.

13. > 100 l/m2 12 станции > 50 l/m2 40 станции Количества валеж измерени за 24 часа Костенец – 184 l/m2 Ихтиман – 234 l/m2 Ботевград – 160 l/m2 България Струйно течение летище Г. Димитров – 134 l/m2 Мирково – 134 l/m2 Анализ на динамиката във височиназа прогноза на гръмотевични бури 5 August 2005 Спътниковите наблюдения са средство за анализ на динамиката във височина: Движението на атмосферен вихър от Алпите до Балканския полуостров се наблюдава от спътник 24 часа преди да нахлуе над България със струйно течение.

14. > 100 l/m2 12 станции > 50 l/m2 40 станции Количества валеж измерени за 24 часа Костенец – 184 l/m2 Ихтиман – 234 l/m2 Ботевград – 160 l/m2 летище Г. Димитров – 134 l/m2 Мирково – 134 l/m2 Анализ на динамиката във височиназа прогноза на гръмотевични бури 5 August 2005 България Атмосферен вихър 6 часа преди да нахлуе над България със струйно течение: Спътниковите наблюдения са средство за анализ на динамиката във височина.Височината на динамичната тропопауза е адекватното диагностично поле.

15. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Издаване на метеорологични прогнози за времето от НИМХ • НИМХ София и филиали • Варна • Плевен • Пловдив • Кюстендил • Информационна обезпеченост • Данни от синоптични наблюдения от филиалите към НИМХ София. • Информация от НИМХ София към филиалите (спътникови и радарни наблюдения, числени прогнози). • Взаимодействие • Оперативна връзка и взаимодействие между дежурните от НИМХ София и филиалите за уточняване на прогнозите.

16. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Видове оперативни прогнози на времето Департамент “Прогнози за времето” на НИМХ осигурява: •     постоянно - свръх краткосрочни прогнози за времето - до 3 часа; •     ежедневно - краткосрочни прогнози за времето - до 48 часа; •     ежедневно - средносрочни прогнози за времето - до 15 дни; •     месечно - дългосрочни месечни прогнози за времето - до30дни; •     постоянно - информация за времето в момента; •     постоянно - прогнози за опасни метеорологични явления в България;

17. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Прогнози за държавни институции •При очаквани бедствени ситуации се издават прогнози и се оказва съдействие на структурите на гражданска защита; •При необходимост, съвместно с департамент САХ на НИМХ,осигурява анализ и метеорологична интерпретация на резултатите от числена прогноза за химическия състав на атмосферата”; •Ежедневно , съвместно с департамент Метеорология на НИМХ се извършва анализ на процеси на земната повърхност, включително детекция на пожари и условия за тяхното развитие, в изпълнение на Споразумения за сътрудничество м/у НИМХ, МВР и ИАГ при МЗХ.

18. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Прогнози за обществото Прогнози на времето, необходими във връзка със специфични дейности на общественосттасе разпространяват посредством •телевизия, радио, вестници, web, сред които са националните медии: БНР, БНТ, БТВ, НОВА, ББТ, както и други по-малки телевизии; •национални информационни агенции: БТА, Фокус; •ежедневни вестници: Монитор, Новинар, Телеграф, Дневник и др.; •денонощна връзка за информация на гражданите по телефона с дежурните синоптици;

19. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Специализирани прогнози на времето Специализирани прогнози на времетопо заявка се издават: •за конкретни райони в и извън България. •транспорт - сухопътен, железопътен и морски; •енергетика и топлофикация; •строителство; •туризъм - летен и зимен; •аграрен сектор; •консултиране - стратегическо планиране; •спортни състезания, кинематография и други специфични дейности; •    масови граждански и обществени прояви.

20. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба МЕТЕОАЛАРМинформационна система за краткосрочна прогноза на времето и опасни явления

21. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Радиолокационна информация в НИМХ • Композиция от изображенията на височината на облаците от три радиолокатора на: • НИМХ (Гелеменово), МРЛ-5. • РВД (София и Варна), Gematronik. • Радиолокационни мозайки се генерират в НИМХ на всеки 15 минути.

22. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Радиолокационна информация в НИМХ Специализиран софтуер на НИМХ за обработка на радарната информация дава оценки за вида на облачността и метеорологични явления (вятър, дъжд и сняг, градушка, пороен валеж). Степента на опасност на явленията се показва със съответен цвят.

23. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Спътникова информация в НИМХ Пример: 24юли2007, 13:15 UTC • Детекция на вероятни пожари на всеки 5 минути от геостационарния спътник MSG и 4 пъти в денонощието от MODIS прибора на спътници на NASA. • Архивиране и Разпространение на информацията • (за НИМХ, и национални институции). Черно море Средиземноморие Жълто: потенциален пожар Червено: пожар

24. Числен анализ на състоянието на земната повърхност (растителна покривка) • Синоптични наблюдения на 3 часа SVAT моделза оценка овлажнението на растителната покривка за територията на България, разработен и оперативно изпълняван от д-ти Метеорология и Прогнози на НИМХ (Stoyanova& Georgiev, 2008). • Агро наблюдения на 10 дни • Пример за суха подстилаща повърхност: • Ограничени условия за приток на влага от растителността към атмосферата. • Агрометеорологична суша и риск от пожари.

25. Информационна система за риск от пожари WEB Технология за обмен на информация И А Г Изпълнителна агенция по горите М В Р

26. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Спътникови продукти за пожари в прогностична информационна среда • Оценка интензитет на валеж спътника MSG • Вятър (синоптични станции) • Вероятни пожари наблюдаваниот MSG 05/08/2009 • SYNERGIE, средство в помощ на синоптика за оценка, детекция от спътници и прогноза на риска от възникване и развитие на пожари.

27. Прогноза на полето на облачността(висока, средна и ниска облачност) За изготвяне на средносрочни прогнози се използват детерминистични прогнози на метеорологичните елементи. Числени средносрочни прогнози

28. Вероятностни средносрочни прогнози Вероятности за отрицателни температури, вятър и валежи с различна обезпеченост за различни прагови стойности За изготвяне на средносрочни прогнози се използват ансамблови, вероятностни прогнози. Разнообразието е голямо, с възможност за прогноза до 15 дни напред.

29. Вероятностни средносрочни прогнози Вероятност за потенциално опасни явления – прогнозирани стойности за температура, вятър и валежи далеч от климатичните норми

30. Вероятностни средносрочни прогнози Потенциални сценарии за развитие на баричните системи определящи характера на времето, усреднени и групирани по сходство

31. Вероятностни дългосрочни прогнози Месечни прогнози на базата на продуктите от ECMWF се обновяват седмично. Има голямо разнообразие на продуктите, като повечето усреднени за една седмица. На базата на климатични данни за всеки сезон са разработени характерни обстановки, като се пресмята каква е вероятността да се случи подобен сценарий на развитие на времето

32. Вероятностни дългосрочни прогнози Вероятността, с различна обезпеченост, през съответната седмица на месеца да се има валеж над климатичната норма (има за температура, и приземно налягане.

33. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Краткосрочни перспективи за развитие • Оптимизиране на работа с националните институции • нормативно регламентиране на дейността на НИМХ; • съвместно със заинтересованите национални институции да се уточнят критериите за опасни явления в Метеоаларм за България и вида на предупрежденията. • Издаване на Метеоаларм за Европа (2011г.) • Утвърждаване и развитие на практика за мултифункционална оценка на риска от опасни явления. • Усъвършенстване на WEB сайта за по лесно ползване от потребителите на прогнози .

34. Национален Институт по Метеорология и Хидрология, БАН. 120 години Българска метеорологична служба Благодарности Постигнатото в научен и оперативен аспект е резултат на професионална работа на много специалисти в продължение на десетилетия, а товапредставяне е подготвено със съдействието на колегите от д-т Прогнози на времето. Литература Georgiev, C.G. and Santurette, P. (2009). Mid-level jet in intense convective environment as seen in the 7.3 µm satellite imagery. Atmos. Res., 93 (2009), pp. 277-285. Georgiev, C.G. and Kozinarova, G. (2009). Usefulness of satellite water vapour imagery in forecasting strong convection: A flash-flood case study. Atmos. Res., 93 (2009), pp. 295-303. Santurette, P. and Georgiev, C.G. (2005). Weather Analysis and Forecasting: Applying Satellite Water Vapor Imagery and Potential Vorticity Analysis. ISBN: 0-12-619262-6. Academic Press, Elsevier Inc. Stoyanova, J.S. and Georgiev, C.G. (2008). A process-based agro-ecosystem SVAT model as diagnostic tool of land surface state. 10th Plinius Conference on Mediterranean Storms, Nicosia, Cyprus, 22-24 September 2008, EGU CD-ROM, PLINIUS10-A-00056