Европейская оценка климата и набор данных

Логотип проекта ECA&D

Европейская оценка климата и набор данных (ECA&D) представляет собой базу данных ежедневных наблюдений метеорологических станций по всей Европе и постепенно распространяется на страны Ближнего Востока и Северной Африки . ECA&D получил статус Регионального климатического центра данных наблюдений высокого разрешения в VI регионе Всемирной метеорологической организации (Европа и Ближний Восток).

Целью ECA&D является мониторинг и анализ климата и изменений климата с упором на экстремальные климатические явления, при этом делая данные общедоступными для скачивания. В базу данных включена коллекция ежедневных рядов наблюдений, полученных от климатологических подразделений национальных метеорологических и гидрологических служб (НМГС), обсерваторий и исследовательских центров по всей Европе и Средиземноморью. Ежедневный ряд наблюдений сочетается с контролем качества и анализом экстремальных явлений с помощью индексов изменения климата.

Проект ECA&D инициирован Европейской сетью поддержки климата (ECSN) и координируется Королевским метеорологическим институтом Нидерландов (голландский: Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut или KNMI ), который в настоящее время финансирует проект после того, как он первоначально финансировался EUMETNET , сетью европейских национальные метеорологические службы.

Участники

Страны-участницы.

По состоянию на июнь 2010 г. Европейская оценка климата и набор данных содержат 13472 серии наблюдений на 3314 метеорологических станциях, предоставленные 56 участниками из 61 разных стран, и постоянно расширяются. Эти участники ежедневно предоставляют данные с контролируемым качеством из (подмножества) своих национальных сетей метеорологических станций. Чтобы гарантировать, что временные ряды каждой станции являются максимально полными, база данных содержит процедуру автоматического обновления, которая опирается на ежедневные данные из сообщений SYNOP (приземные синоптические наблюдения) , которые распространяются почти в реальном времени по Глобальной системе телесвязи (GTS). ). Любые пробелы в данных заполняются наблюдениями с близлежащих станций при условии, что они находятся в радиусе расстояния 25 километров (16 миль) и в диапазоне высот менее 50 метров (160 футов). Эти ряды называются смешанными рядами и используются для расчета индексов экстремумов ECA&D ( см. ниже ), а также используются в наборе данных ежедневных наблюдений E-OBS с координатной сеткой ( см. ниже ).

Участие в ECA&D открыто для всех, кто ежедневно обрабатывает данные станций.

Доступность данных

Наличие данных ECA&D по осадкам. Зеленые точки: данные находятся в свободном доступе; красные точки: в базе данных, но ECA&D не имеет права распространять.

Наличие данных ECA&D о глубине снежного покрова. Зеленые точки: данные находятся в свободном доступе; красные точки: в базе данных, но ECA&D не имеет права распространять.

Данные доступны для следующих элементов:

• Температура
  • Средняя температура
  • Максимальная температура
  • Минимальная температура
• Облачность
• Влажность
• Количество осадков
• Ветер
  • Скорость ветра
  • Порыв ветра
  • Направление ветра
• Солнечный свет
• Глубина снега
• Давление

По состоянию на июнь 2010 года количество станций, предоставляющих данные о температуре, составляет порядка 1500, и почти 3000 станций предоставляют данные об осадках. Напротив, количество станций, в настоящее время предоставляющих данные по другим элементам, колеблется примерно от 150 (направление ветра) до 900 (высота снега). Сбор данных по другим элементам, кроме температуры и осадков, начался позже, поэтому доступность данных ниже; однако количество станций, предоставляющих эти данные, быстро увеличивается. При измерении этих элементов почти все страны следуют руководящим принципам климатологической практики, изложенным Всемирной метеорологической организацией . Идентификация элемента дана для всех серий, включая те, которые предоставлены странами, которые не соблюдают настоящие рекомендации.

Метаданные

Для достижения наиболее корректной интерпретации наблюдений метаданные в базе данных ECA&D собираются по каждой станции. Помимо стандартных долготы , широты и высоты , ECA&D собирает и другие метаданные. Сюда входят идентификаторы станций Всемирной метеорологической организации и информация о том, является ли станция частью Глобальной системы наблюдения за климатом . Другими примерами метаданных являются землепользование вокруг зоны наблюдений, тип почвы, покрытие поверхности, перемещение станций и/или смена приборов. Также может быть включена фотография места наблюдения.

Индексы экстремумов

Используя ежедневные данные, для каждой станции ECA&D рассчитывается в общей сложности 48 индексов. Каждый индекс описывает конкретную характеристику изменения климата как для изменений средних значений, так и для изменений экстремальных значений. Основной набор из 26 индексов соответствует определениям, рекомендованным Группой экспертов по обнаружению и индексам изменения климата , и рассчитывается так же, как и в других регионах мира. Дополнительный набор из 22 индексов подчеркивает особые характеристики изменения климата в Европе.

Рассчитываемые индексы делятся на следующие категории:

• Холодный
• Засуха
• Нагревать
• Давление
• Дождь
• Снег
• Солнце
• Температура

Некоторые индексы выражаются через фиксированный порог, а другие основаны на процентилях. Фиксированные пороговые индексы описывают определенные критерии, такие как количество морозных дней, когда минимальная температура ниже 0 ° C, или, в качестве другого примера, количество дней с сильными осадками, когда сумма осадков превышает 10 миллиметров (0,39 дюйма). Индексы процентилей описывают случай, когда значение переменной превышает определенный процент, например, количество дней, в течение которых сумма осадков превышает 75-й, 95-й или 99-й процентиль.

Ряды станций, используемые для расчета индексов, представляют собой смешанные ряды ( см. выше ). Они создаются с использованием самых последних данных из синоптических сообщений, распространяемых по Глобальной системе телесвязи (ГТС). Любые пробелы в данных заполняются наблюдениями с близлежащих станций при условии, что они находятся в радиусе расстояния 25 километров (16 миль) и в диапазоне высот менее 50 метров (160 футов). Информация об основных сериях, которые используются в процессе смешивания, предоставляется для каждой смешанной серии. Смешанные ряды по температуре и осадкам также были проверены на однородность ( см. ниже ). Дополнительную информацию о процессе смешивания можно найти в документе «Теоретическая основа алгоритма ECA&D».

Контроль качества и однородность

Серии наилучшего качества предоставляются участвующими учреждениями для ECA&D. Однако даже при тщательной проверке данных никогда нельзя исключать, что некоторые ошибки останутся незамеченными. Риск таких ошибок наиболее велик в последних данных, полученных из синоптических сообщений. Таким образом, все серии в ECA&D (как несмешанные, так и смешанные) проходят контроль качества , а все смешанные серии по температуре и осадкам проверяются на неоднородность.

Процедуры контроля качества приводят к тому, что каждые данные помечаются как «в порядке», «подозрительно» или «отсутствует», а проверка однородности приводит к классификации рядов как «полезные», «сомнительные» или «подозрительные». Рекомендуется использовать результаты тестов на однородность для выбора соответствующих рядов и временных интервалов, поскольку категории «полезные», «сомнительные» и «подозрительные» справедливы только для конкретного временного интервала, для которого применяются тесты. Информацию об особенностях процедур контроля качества и однородности можно найти в документе «Теоретико-основание алгоритма». и в других местах.

Однако не существует четко установленной процедуры проверки ежедневных климатологических данных, а также общепринятого метода применения результатов однородности. Существует очевидная необходимость в дополнительных исследованиях методов гомогенизации ежедневных данных с целью создания высококачественных ежедневных наборов данных для оценки экстремальных значений без отказа от целых рядов или отбрасывания реальных экстремальных значений. Это имеет особое значение для территорий с низкой плотностью станций с длинными ежедневными рядами данных.

Типы отображения данных

Годовой временной ряд средней температуры на станции Де Билт, Нидерланды.

Тенденция максимальной температуры июня в 1950–2009 гг.

Аномалия количества дождливых дней (сумма осадков более 1 мм) в июне 2010 г. относительно обычного периода 1961–1990 гг.

Климатология средней температуры за нормальный период 1961–1990 гг.

Средняя температура E–OBS за июнь 2010 г.

Доступ к данным в базе данных ECA&D возможен разными способами. Можно просмотреть графики временных рядов для каждого индекса и станции, карты тенденций по Европе для каждого индекса, карты аномалий индекса (относительно нормального периода 1961-1990 гг.) для конкретного года или сезона, а также климатологические карты, изображающие индекс. поведение в течение двух периодов в прошлом: 1961–1990 и 1971–2000 гг. Можно также запросить ежедневные данные (минимальную, среднюю и максимальную температуру, а также количество осадков) с помощью специального запроса в формате ASCII , загрузив предварительно определенные поднаборы ASCII или получив доступ к ежедневному набору данных E-OBS с координатной сеткой через проект ENSEMBLES ( см. ниже) . ). Как пользовательские запросы ASCII, так и предопределенные подмножества ASCII доступны как для смешанных, так и для несмешанных данных.

Чтобы лучше оценить интенсивность и частоту редких событий, сайт также предлагает возможность просмотреть карты возвращаемых значений событий, которые происходят один раз в два, пять, десять и пятьдесят лет. Чтобы определить возвращаемые значения, распределение Гамбеля соответствует сезонным максимумам для выбранного периода и сезона для нескольких экстремальных температур и осадков в Европе.

Помимо расчета возвращаемых значений, веб-сайт позволяет пользователям расследовать конкретные экстремальные события, произошедшие в прошлом. Включено краткое описание события, а также цифры из базы данных ECA&D, которые описывают значение события в контексте изменения климата. Однако отдельные события не могут быть просто и напрямую отнесены к антропогенному изменению климата , поскольку всегда существует конечная вероятность того, что рассматриваемое событие могло произойти в условиях естественной изменчивости; но, согласно последнему докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), «возросла уверенность в том, что некоторые экстремальные явления станут более частыми, широко распространенными и/или более интенсивными в 21 веке».

Ежедневный набор данных E–OBS с координатной сеткой

Набор ежедневных координатных данных E-OBS представляет собой европейский набор данных наблюдений с координатной сеткой только по суше, созданный с использованием смешанных ежедневных данных станций ECA&D. Набор данных охватывает территорию 25–75 с.ш. x 40 з.д.–75 в.д. и представлен в двух вариантах сетки с двумя разрешениями: сетка, повернутая на 0,22° и 0,44° (Северный полюс на 39,25 с.ш., 162 з.д.) и обычная сетка 0,25° и 0,50°. Текущая версия 3.0 была выпущена в апреле 2010 г. и охватывает 1950–2009 гг. Доступны ежемесячные обновления за текущий год.

Набор данных доступен бесплатно для некоммерческих исследований и некоммерческих образовательных проектов только через проект ENSEMBLES . Число текущих пользователей сейчас превышает 800.

Связанные проекты

Наблюдения на станциях в проекте ECA&D используются в ряде других сопутствующих мероприятий.

АНСАМБЛИ

Набор ежедневных координатных данных E-OBS, охватывающий Европу, Ближний Восток и Северную Африку, был разработан в рамках проекта ENSEMBLES и доступен с 1950 года.

Европейский реанализ и наблюдения для мониторинга (EURO4M)

EURO4M — это проект, финансируемый Европейским Союзом , который будет осуществляться с апреля 2010 года по март 2014 года. и мы надеемся, что он станет для Европы основным источником своевременной и достоверной информации о состоянии европейского климата. Благодаря расширенным возможностям мониторинга климата – объединению наблюдений с наземных станций, спутников и реанализа на основе моделей – изменение климата можно лучше понять и предсказать. Обновления ежедневного набора данных E-OBS в режиме реального времени будут использоваться для мониторинга экстремальных явлений в рамках EURO4M.

Внешние ссылки

• Европейская оценка климата и набор данных (ECA&D)
• Королевский метеорологический институт Нидерландов (голландский: Королевский метеорологический институт Нидерландов ) (KNMI)
• Европейская сеть поддержки климата (ECSN)
• Сеть европейских метеорологических служб (EUMETNET)
• Документ теоретической основы алгоритма ECA&D
• Региональные климатические центры
• Регион VI Всемирной Метеорологической Организации (Европа и Ближний Восток)
• Национальные метеорологические или гидрометеорологические службы стран-членов
• Группа экспертов CCI/CLIVAR/JCOMM по обнаружению и индексам изменения климата
• АНСАМБЛИ