Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации
Федеральная Служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет)

 Федеральное государственное бюджетное учреждение
"ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ"
(ФГБУ "ГИДРОМЕТЦЕНТР РОССИИ")

 

Гидрометцентр РоссииГидрометцентр России является ведущим научно-исследовательским и оперативно-методическим учреждением Росгидромета в области гидрометеорологических прогнозов.

 

История Гидрометцентра России тесно связана с развитием гидрометеорологической науки в стране. В соответствии с Постановлением правительства о создании единой гидрометеорологической службы 1 января 1930 г. было организовано Центральное бюро погоды, преобразованное в 1936 году в Центральный институт погоды (с 1943 г. – Центральный институт прогнозов). В 1965 г. Центральный институт прогнозов и Объединенный вычислительный центр Академии наук и Главного управления гидрометслужбы были объединены в одно учреждение - Гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР, с 1992 г. – Гидрометцентр России. Важным событием, во многом определившим судьбу научных исследований в Гидрометцентре России, было присвоение ему постановлением Правительства Российской Федерации № 1167 от 14 октября 1994 г. статуса Государственного научного центра Российской Федерации (ГНЦ РФ). Статус ГНЦ РФ Гидрометцентр России сохраняет и в настоящее время.

Гидрометцентр России


Для погоды и климата не существует границ, поэтому поддержание национальной и международной инфраструктуры обмена данными гидрометеорологических наблюдений и прогнозов - необходимое условие для обеспечения функционирования системы гидрометеорологического обслуживания. В системе Всемирной службы погоды Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) Гидрометцентр России обеспечивает выполнение международных обязательств Российской Федерации по международному обмену прогностической информацией и данными гидрометеорологических наблюдений и функционирует как: 
 

  • Мировой Метеорологический Центр (ММЦ-Москва);
  • Региональный специализированный метеорологический центр в европейском регионе;
  • Национальный центр по гидрометеорологическим прогнозам.

 

Главные задачи Гидрометцентра России:

  • Получение новых знаний о погодообразующих процессах в системе "атмосфера-океан-суша";
  • Оперативное обеспечение населения страны, государственных и хозяйственных структур гидрометеорологической информацией, включая предупреждения о неблагоприятных и опасных явлениях погоды.

 

Территория России характеризуется большим разнообразием климатических и погодных условий. От них в той или иной степени зависят практически все отрасли экономики. Опасные гидрометеорологические явления, такие как ураганы, шквалы, смерчи, град, цунами, пыльные бури, засухи, ливни, сели, наводнения, внезапные понижения температуры воздуха, снегопады, снежные лавины и другие, влекут за собой человеческие жертвы и наносят значительный материальный ущерб. интенсификация производства и усложнение его производственной инфраструктуры, применение более сложных технологических процессов, освоение новых труднодоступных территорий и т. п. не только не ослабляет, а напротив, приводит к усилению влияния метеорологических факторов на хозяйственную деятельность. Увеличение числа жителей в населенных пунктах и городах, рост населения в прибрежных и подверженных наводнениям районах или других особо уязвимых для опасных явлений зонах приводит к тому, что все большее количество людей подвергается риску воздействий опасных природных явлений. Анализ данных о предотвращенном ущербе для основных отраслей экономики России показывает, что за счет своевременного прогнозирования и использования гидрометеорологической информации в среднем удается уменьшить экономические потери на 40%. Наиболее подвержены действию погодных факторов сельское хозяйство (59% от суммарного по экономике ущерба), энергетика, транспорт, строительство и коммунальные услуги (7-9% от суммарного по экономике ущерба).

 

В соответствии с Уставом ФГБУ «Гидрометцентр России» осуществляет оперативное информационное обеспечение исполнительных органов государственной власти и основных отраслей экономики, включая транспортный, топливно-энергетический, сельскохозяйственный и оборонный комплексы, а также гидрометеорологическое обеспечение в кризисных ситуациях, связанных с техногенными авариями и стихийными явлениями. Экономический эффект от использования гидрометеорологических прогнозов многократно превышает затраты на их производство.

 

Основные направления исследований Гидрометцентра России включают:

  • Фундаментальные и прикладные исследования гидрометеорологических процессов различного пространственно-временного масштаба, взаимодействия атмосферы с океаном, гидрологическими процессами на материках, криосферой и биосферой;
  • Разработка и развитие физико-математических моделей природной среды (атмосферы, океана, внутренних вод суши и др.);
  • Исследование предсказуемости гидрометеорологических процессов и развитие методов гидрометеорологических прогнозов различной заблаговременности, включая прогнозы опасных и гидрометеорологических явлений.
  • Создание современных информационных технологий сбора, контроля, обработки гидрометеорологических данных (наземных, аэрологических, самолетных, морских, спутниковых) и выпуска прогностической и аналитической продукции.

 

Согласно принятой в ВМО классификации различают несколько категорий прогнозов погоды – от прогнозов текущей погоды на несколько часов вперед (как правило, это прогнозы опасных явлений с коротким жизненным циклом – гроз, града, шквалов, снежных зарядов и т.д.) до долгосрочных метеорологических прогнозов (на сезон и более). Последние уже относятся к категории прогнозов короткопериодных климатических изменений. Сфера деятельности Гидрометцентр России охватывает весь спектр таких прогнозов.

 

Научная и оперативно-производственная деятельность Гидрометцентра России не исчерпывается прогнозом погоды. Мы активно работаем в области гидрологии вод суши, океанографии и морской метеорологии, агрометеорологии и выпускаем широкий спектр различной специализированной продукции. Прогноз урожайности основных сельско-хозяйственных культур, прогнозирование качества воздуха в городах, долгосрочный прогноз уровня Каспийского моря и других внутренних водоемов для управления водными ресурсами, прогноз речного стока и связанных с ним наводнений и паводков и т.д. также являются областями нашей научной и практической деятельности.

 

Проводимые Гидрометцентром России исследования связаны в единую цепь «исследование - разработка - освоение» от создания теоретической базы гидрометеорологического прогнозирования до разработки методик и технологий прогнозирования и оперативного гидрометеорологического обеспечения. Гидрометцентр России имеет ведущую в стране научную школу по гидрометеорологии. Исследования ведутся в рамках приоритетного направлению науки, технологий и техники Российской Федерации «Экология и рациональное природопользование» и критических технологий Российской Федерации «Мониторинг окружающей среды», «Снижение риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф», «Компьютерное моделирование», а с 2006 г. по приоритетному направлению развития науки, технологий и техники Российской Федерации «Рациональное природопользование» и критической технологии «Технологии мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы».

 

Гидрометцентр России активно сотрудничает с академическими и ведущими вузовскими научными коллективами (МГУ, Институт вычислительной математики РАН, Институт физики атмосферы РАН и др.). Для подготовки специалистов в области гидрометеорологии, геофизической гидродинамики, климатологии, численного прогноза погоды базовыми кафедрами является кафедры метеорологии и гидрологии географического факультета МГУ. В последние годы в Гидрометцентре России наметился заметный рост числа аспирантов и докторантов. В декабре 2017 года в Институте информационных технологий Московского технологического университета (МИРЭА) была создана базовая кафедра Гидрометцентра России - Кафедра информационных технологий обработки и анализа данных в гидрометеорологии.

 

Научные исследования Гидрометцентр России проводит в тесной кооперации с зарубежными метеорологическими организациями в рамках Всемирной службы погоды и других программ ВМО (Всемирная Программа Метеорологических Исследований, Всемирная Программа Исследования Климата, Международный Полярный Год и др.), на основе Соглашений по двустороннему научно-техническому сотрудничеству с метеослужбами Германии, Индии, Китая, Польши, Республики Корея, Финляндии, Франции, а также в рамках Межгосударственного совета по гидрометеорологии стран СНГ. Целый ряд сотрудников Гидрометцентра России являются членами различных экспертных групп ВМО.

 

Прогнозирование погоды - одна из сложнейших научно-технических задач. Ее эффективное Решение возможно лишь средствами, которые принято называть «высокими технологиями». В Гидрометцентре России имеются основные компоненты таких технологий:

  • иерархия сложных математических моделей атмосферы, океана и верхнего слоя почвы;
  • информационная среда, включающая огромные объемы разнообразных гидрометеорологических данных, поступающих со всего земного шара в режиме реального времени;
  • cовременная система телекоммуникаций и высокопроизводительный вычислительный комплекс.

Высокое пространственное разрешение и богатое физическое «наполнение» прогностических моделей очень важно для повышения качества прогнозов. В современных атмосферных моделях представлены основные погодообразующие механизмы (облачно-радиационные взаимодействия, фазовые переходы влаги, турбулентность в пограничном слое, преобразования тепла и влаги в верхнем слое почвы, взаимодействие с растительным покровом и т.д.). Однако часть физических процессов при этом сознательно не учитывается или огрубляется из-за ограниченности ресурсов. Наши гидродинамические модели прогнозируют не точечные, а осредненные по ячейкам расчетной координатной сетки характеристики. Все многообразие свойств атмосферы и подстилающей поверхности внутри ячейки представляется пространственно осредненными сеточными значениями. Пространственно-временная дискретизация и сглаживание сказываются на способности моделей воспроизводить локальные особенности метеорологических полей и, в первую очередь, экстремальные характеристики и резкие изменения погоды, как правило, представляющие наибольший интерес для потребителей прогнозов.

 

Вычислительно «тяжелые» задачи прогноза погоды и моделирования климата являются традиционными приложениями для суперкомпьютеров. В 2018 г. в рамках проекта «Модернизация и техническое перевооружение учреждений и организаций Росгидромета-2» в Главном вычислительном центре Росгидромета установлен суперкомпьютер Cray XC-LC с пиковой производительностью около 1,3 Петафлопс (1 Пфлопс = 1015 операций с плавающей запятой в секунду). Мы уверены, что в недалеком будущем многочисленные потребители гидрометеорологических прогнозов «почувствуют разницу» в качестве нашей продукции.