Система руководства по вспышкам
Система руководства по флэш-наводнениям (FFGS) была разработана и разработана и разработана Гидрологическим исследовательским центром , некоммерческой корпорацией по общедоступной имузированию, расположенной в Сан-Диего, Калифорния, США, для использования метеорологическими и гидрологическими прогнозами по всему миру. Основной целью FFG является предоставление оперативных прогнозистов и агентств по управлению стихийными бедствиями информации в реальном времени, касающейся угрозы мелкого наводнения внезапного в течение всего указанного региона. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
FFGS обеспечивает предупреждения о наводнениях, основанные на осаждениях с дистанционным расстоянием (например, радарные и спутниковые оценки осадков) и гидрологических моделей. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Он поддерживает анализ событий, связанных с погодой, которые могут инициировать внезапные наводнения (например, сильные осадки, количество осадков на насыщенных почвах) и включать коррективы на основе местной информации о погоде. Система поддерживает оценки угрозы вспышки наводнения в течение почасового до шестичасовых масштабов для потоковых бассейнов, которые варьируются в размере от 25 до 200 км. 2 в размере. [ 4 ] [ 6 ]
Технические элементы
[ редактировать ]Важными техническими элементами системы наводнения наводнения являются разработка и использование коррекционного радарного и/или спутникового осаждения, а также использование гидрологического моделирования на поверхности земли. [ 2 ] [ 6 ] Затем система предоставляет информацию о количестве осадков и гидрологическом ответе, два важных фактора при определении потенциала для внезапного наводнения. [ 4 ] [ 7 ] Система основана на концепции руководства внезапного наводнения и угрозы внезапного наводнения . Оба индекса предоставляют пользователю информацию, необходимую для оценки потенциала для внезапного наводнения, включая оценку неопределенности, связанной с данными.
- Руководство по вспышкам наводнения - это количество осадков на данную продолжительность над небольшим ручьем, необходимым для создания незначительных условий наводнения (Bankfull) на выходе из бассейна ручья. Для возникновения внезапного наводнения оцениваются продолжительность до шести часов, а области бассейна потока имеют такой размер, чтобы обеспечить разумно точные оценки осадков из дистанционно определенных данных и данных in-situ. Направление внезапного наводнения является индексом, который указывает на то, сколько осадков необходимо для преодоления возможностей для хранения почвы и каналов и для создания минимального наводнения в бассейне.
- Угроза внезапного наводнения - это количество осадков на данную продолжительность, превышающую соответствующую стоимость руководства внезапного наводнения. Угроза внезапного наводнения при использовании с существующим или прогнозируемым количеством осадков является индексом, который дает указание на участки, где наводнение неизбежно или происходит, и где немедленные действия являются или вскоре будут необходимы.
Предыстория и научная основа
[ редактировать ]В феврале 2009 года в Мировой метеорологической организации, Агентстве по международному развитию/Управлению иностранных стихийных бедствий, США, Агентство по международному развитию/Управлению иностранных исследований США, Администрация США/атмосферы/Национальная служба погоды, Агентство по международному развитию/Управление по иностранным исследованиям США, и Центр гидрологических исследований для совместной работы. в соответствии с кооперативной инициативой по реализации системы FFG по всему миру. [ 5 ] Меморандум о взаимопонимании вступает в силу до 2017 года. До сих пор страны с системами FFG, реализованными в соответствии с этим меморандум о взаимопонимании, включают:
- Семь стран Центральной Америки (система на основе спутников на основе осадков);
- Четыре прибрежные страны бассейна реки Нижней Меконг (система на основе спутников на основе осадков);
- Гаити/Доминиканская Республика (спутниковая система на основе осадков);
- Пакистан (спутниковая система на основе осадков);
- Восемь стран региона Ближнего Востока Черного моря (спутниковые осадки - и система на основе множественных радиолокационных осадков);
- Семь стран Южной Африки (система на основе спутниковых осадков); и,
- Chiapas, México (система на основе одного радара на основе осадков).
Другие реализации FFG (не под Моранти) включают в себя:
- Румыния (система на основе множества радаров); и,
- Республика Южная Африка (спутниковые осадки - и множественная система радара на основе осадков).
Эти операционные системы обслуживают более 2,2 миллиарда человек.
Краткосрочный операционный прогноз внезапных наводнений отличается от прогнозирования больших речных наводнений в нескольких аспектах (Таблица 1). Примечательно, что короткие сроки заказа для прогноза, предупреждения и ответа делают сложным прогнозом операционного фэлд -наводнения, в то время как они также делают его гидрометеорологической проблемой (а не чисто гидрологической проблемой прогноза). [ 8 ] [ 9 ] Кроме того, их потенциальное возникновение в любое время в течение дня или ночи также требует операций 24x7 для прогнозирования и предупреждения о вспышках.
Подход на руководящий наводнение на наводнениях к разработке предупреждений о внезапном наводнениях опирается на сравнение наблюдаемого или прогнозируемого объема осадков с указанной продолжительностью и в течение данного водосбора с характерным объемом осадков для этой продолжительности и водосбора, которые генерируют банк полного потока при Краткий розетка. Если наблюдаемый или прогнозируемый объем осадков больше, чем характерный объем осадков, то вероятные затопления в водосборном бассейне. Характерный объем осадков для конкретного водосбора и продолжительности, называемый «Направление внезапного наводнения», зависит от характеристик водосбора и дренажной сети, а также дефицит воды в почве, определяемый предшествующими осадками, эвапотранспирацией и потерей подземных вод. [ 2 ] [ 10 ]
Подход на руководящем положении наводнения решает особые требования прогнозирования операционного внезапного наводнения, и он принципиально отличается от обычных подходов к гидрометеорологическому моделированию, особенно распределенного гидрологического моделирования. Таблица 2 подчеркивает различия между этими двумя подходами. Важно отметить способность, обеспечиваемую подходом на руководящих наводнениях для локального наводнения для локальных корректировок. Эти корректировки необходимы для надежного прогнозирования операционного внезапного наводнения на небольших масштабах, так как предыдущие исследования показали увеличение неопределенности, связанную даже с моделированием (а не прогнозами) распределенных гидрологических моделей с уменьшением площади водосбора при использовании оперативных данных. [ 3 ] [ 11 ]
Таблица 1: Различия в оперативном прогнозировании наводнений и наводнений с большим рельефом
| Большой River наводнения | Внезапные наводнения |
|---|---|
| Ответ на водосбор обеспечивает длительное время заказа | Ответ на водосбор очень быстрый и допускает очень короткие сроки заказа |
| Целые гидрографы могут быть получены с низкой неопределенностью с данными хорошего качества | Прогноз возникновения представляет первичный интерес |
| Местная информация менее ценна | Местная информация очень ценна |
| Проблема гидрологического прогнозирования в первую очередь | Действительно гидрометеорологическая проблема прогнозирования |
| Дает время для координации реакции на наводнение и смягчения повреждений | Координация прогнозирования и реакции является сложной задачей в режиме реального времени с тщательным планированием и координацией между прогнозом и агентствами по управлению бедствиями необходима |
Таблица 2: Различия между распределенным гидрометеорологическим моделированием и подходами руководства внезапного наводнения
| Распределенное моделирование | Руководство по вспышкам |
|---|---|
| Инструмент для краткосрочного и долгосрочного прогнозирования наводнений | Диагностический инструмент Полезно для быстрого диагностики внезапного наводнения и краткосрочного прогнозирования возникновения |
| Целые гидрографы могут быть получены с высокой неопределенностью в небольших масштабах | По оценкам только банкфуллевые потоки и используют их для прогнозирования угрозы |
| Трудно приглашать локальную информацию о осадках после модельного цикла | Легко проглатывает информацию о том, что в минуту |
| Неловко для местных пользователей вносить коррективы, необходимые для локального предупреждения о фруш -наводнениях | Дизайн облегчает и поощряет локальные настройки пользователей легко |
| Дорого, чтобы работать в режиме реального времени для очень больших областей с высоким разрешением | Может смотреть на все склонные к флэш -наводнениям бассейны на больших площадях. |
Научные компоненты системы руководства по флэш-наводнениям используют доступные данные в реальном времени на станциях измерения на месте и с платформ дистанционного зондирования , соответствующие скорректированные для уменьшения смещения, вместе с физически или концептуально на основе моделей бухгалтерского учета почвы для получения оценки наводнения наводнения из различных длительности на небольших водосборах, склонных к вспышке. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Сначала в условиях насыщенных почвы осадки на данную продолжительность, который вызывает пик поверхностного стока из бассейна потока для получения полного потока банка на выходе водосбора. Затем дефицит воды в почве вычисляется в текущее время из доступных данных и преобразование осадков, необходимого для получения полного потока банка на выходе потока при насыщенных условиях почвы, в то, что необходимо для нынешнего дефицита воды (т.е. Руководство по наводнениям) сделано. Оценка дефицита воды в почве требует хороших входных данных и; С помощью радиолокационных и спутниковых данных используется оценка адаптивного состояния для снижения смещения за счет использования данных из в реальном времени, сообщающих о дождевых датчиках. [ 3 ]
Технические компоненты системы FFG
Продукты прогноза Типы продуктов, доступных для прогнозирования, варьируются в зависимости от FFGS в зависимости от потребностей и требований. Ниже приведен типичный пользовательский интерфейс прогнозирования.
Типы продуктов, доступных для прогнозирования через этот интерфейс, включают следующее:
- Радарные осадки -оценки осадков на основе радара
- MWGHE осадки -осадки осадков на основе спутников (Global Gydroestimator US NOAA-NESDIS (на основе инфракрасного основания) и скорректированный продуктом осадков на основе микроволновых осадков в США NOAA-CPC)
- Осадки GHE -US NOAA-Nesdis Global Hydroestimator Satellite Satellite Acvitations Оценки осадков
- Карта датчика -среднее ареальное осаждение на основе датчика (карта) для областей потокового бассейна
- Объединенная карта -объединенные средние осадки ареальных осадков для областей ручья бассейны (наилучшие доступные средние оценки осадков ареального осаждения из радарного радара или поправки, скорректированной на смещении или поправки к смещению, или с поправкой на смегучивание, или поэтапно-интерполяции))
- ASM -средняя влажность почвы (модель)
- FFG - Руководство по вспышкам наводнения
- IFFT - неизбежная угроза внезапного наводнения (нынешнее «наблюдение» угрозы внезапного наводнения)
- PFFT - Угроза настойчивого наводнения (прогноз »угрозы внезапного наводнения с постоянством, используемой в качестве прогноза осадков)
- Прогноз Аладина - Количественный прогноз осадков (в этом примере из мезомасштабной модели Аладин)
- FMAP - Прогнозируемый средний осаждение ареального осаждения для областей ручья бассейна (с использованием мезомасштабных прогнозов осадков)
- FFFT - прогнозируемая угроза внезапного наводнения (с использованием прогнозов мезомасштабных моделей осадков)
- Матч -коврик-средняя ареальная температура на основе датчика для областей потокового бассейна
- Последние IMS SCA -Фракция снежного покровного покровного покровного бассейна (от нас, noaa-nesdis)
- SWE -Снежная вода на основе моделей, эквивалентный для участков ручья (отражает состояние снежного покрова)
- Расплавление - таяние снега (совокупный расплав за период 24–96 часов для каждой области бассейна ручья)
- Справочные станции для серфинга - доступны поверхностные метеорологические станции
Продукты из системы FFG предназначены для оценки, интерпретации, скорректировки и использования операторами с метеорологическим и/или гидрологическим опытом.
Смотрите также
[ редактировать ]- Внезапное наводнение
- Гидрология
- Метеорология
- Внешний паводка часов
- Предупреждение о внезапном наводнениях
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стюарт, Б. (2007). Внедрение системы руководства внезапного наводнения с глобальным охватом, совместным предложением Комиссии WMO по гидрологии и Комиссии по WMO для базовых систем, апрель 2007 г., [онлайн]. http://www.hrc-lab.org/giving/givingpdfs/wmoprospectus_april-2007.pdf .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Georgakakos, KP (2005). Материалы, Международная конференция по инновациям, достижениям и реализации технологии прогнозирования наводнений, 9–13 октября 2005 г., Берген-Томсё, Норвегия, с. 1-10.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Georgakakos, KP (2006) Аналитические результаты для эксплуатационных наводнений », Journal of Hydrology, 317, 81-103.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Национальное управление океанического и атмосферного администрирования (2010) Справочное руководство системы раннего предупреждения. Университетская корпорация по атмосферным исследованиям, Денвер. http://www.meted.ucar.edu/hazwarnsys/haz_fflood.php Архивировал 2010-07-11 на машине Wayback .
- ^ Jump up to: а беременный Всемирная метеорологическая организация, Глобальное руководство по наводнениям и программу раннего предупреждения (2013) (www.wmo.int/pages/.../gffg_partners_brochure_29-01-13_rg_1.pdf?)
- ^ Jump up to: а беременный Шамир Э., Бен-Моше Л., Ронен А., Гродек Т., Энзель Ю., Георгакос, К.П., Морин Э. (2012) Индекс на основе геоморфологии для выявления минимальных этапов наводнения в засушливых аллювиалах потоки. Обсуждение наук о гидрологии и земной системе, 9 (11): 12357-12394
- ^ Shamir, E., Georgakakos, KP, Spencer, C., Modrick, TM, Murphy, MJ Jr., и Jubach, R., 2013: оценка прогнозов внезапного наводнения в реальном времени для Гаити во время прохождения урагана Томаса, ноябрь 4–6, 2010. Природные опасности doi 10.1007/s11069-013-0573-6
- ^ Carpenter, TM, Sperfslage, JA, Georgakakos, KP, Sweeney, T. and Fread, DL (1999).
- ^ Carpenter, TM и Georgakakos, KP (2004) Непрерывное моделирование потока с распределенной гидрологической моделью HRCDHM, журнал Hydrology, 298, 61-79
- ^ Carpenter, TM и Georgakakos, KP (2006) Зависимости шкалы дискретизации в диапазоне расхода ансамбля и зоны водосбора в распределенном гидрологическом моделировании, Journal of Hydrology, 328, 242-257.
- ^ Georgakakos, KP, Graham, R., Jubach, R., Modrick, TM, Shamir, E., Spencer, C., Sperfslage, JA (2013). 9, февраль 2013 г. ( http://www.hrc-lab.org/projects/projectpdfs/hrc%20technical%20report%20no%209.pdf )