Глобальные наблюдательные и прогностические системы
Дистанционные методы наблюдений, способные давать необходимую информацию с больших территорий и с высокой периодичностью во времени, не позволяют контролировать вертикальную структуру полей океана, поэтому их развитие осуществлялось в тесной координации с созданием оперативной сети контактных наблюдений.
Ключевым трендом последних 30 лет стал упорядоченный переход от исследований к полностью оперативной наблюдательной океанической системе. Созданы структуры, занимающиеся менеджментом всего потока данных, включая производство, распространение и контроль качества окончательных продуктов, а также взаимодействием с потребителями для того, чтобы создаваемая система отвечала их требованиям.
Успех в развитии океанической наблюдательной системы помимо существенного прогресса, достигнутого в проведении наблюдений океана из космоса, связан с успешной реализацией нескольких крупномасштабных экспериментов, например таких, как WOCE – World Ocean Circulation Experiment.
Основными компонентами глобальной наблюдательной сети, позволяющей создавать системы оперативного мониторинга и прогноза состояния Мирового океана, являются:
• спутниковая – включает наблюдения топографии морской поверхности с помощью альтиметров, температуры поверхности океана, солености поверхности океана и характеристик ледяного покрова;
• буи-профилемеры международной программы Argo – являются основным инструментом контактных наблюдений, позволяют получать за десять дней более 3000 вертикальных профилей температуры и солености морской воды по всей акватории Мирового океана( рис. 1 а, б);
• дрифтеры с парусом или термокосой – применяются также для проведения контактных наблюдений и позволяют контролировать динамику и термодинамику верхнего слоя моря с большей детальностью, нежели буи-профилемеры;
• международные центры сбора и обработки данных.
В настоящее время существует несколько глобальных оперативных систем, диагностирующих и прогнозирующих изменения полей Мирового океана. Отметим среди них прогностические системы Европейского союза [ 8 ] и США [ 9 ]. Кроме того, глобальные прогнозы производятся КНР и Великобританией. Основанные на использовании разных моделей циркуляции вод Мирового океана, они функционируют примерно в одном и том же режиме: модель запускается в прогностическом режиме вплоть до поступления наблюдений, затем результаты расчета полей температуры, солености и скорости течений уточняются наблюдениями, накопленными за определенный промежуток времени, с помощью того или иного алгоритма ассимиляции наблюдений. Уточненные поля являются на-
( б)
( a)
60 ° N
30 ° N
0
30 ° S
60 ° S
60 ° E 120 ° E 180 ° 120 ° W 60 ° W 0 °
Рис. 1. Глобальная международная сеть дрейфующих буев Argo: а – карта местонахождения буев на 24 февраля 2018 года, б – стандартная схема цикла буя Argo. Источник: http:// www. argo. ucsd. edu
20 Морские информационно-управляющие системы, 2018 / No. 1( 13)