اقلیم شناسی عنوان پستی است که قرار است با شما به اشتراک بگذاریم. امیدواریم که این پست مورد پسند شما قرار بگیرد. این پست توسط ونوس نصیرفام تهیه و تقدیم می گردد.
مقدمه
تقاضا برای اطلاعات آب و هوا جهت اطلاع از تصمیم گیری و سیاست گذاری در حال افزایش است.
بخشهای خصوصی و دولتی به طور فزایندهای اهمیت و ارزش اطلاعاتی برای ایجاد انعطاف پذیری آب و هوا و کاهش و سازگاری با آب و هوای متغیر این موارد را تشخیص میدهند. بیشترکاربران به دنبال اطلاعات اقلیمی مناسب و عملی بر روی طیف گسترده ای از مقیاس های زمانی، از آب و هوای گذشته، حال و آینده هستند. نیازهای گسترده از جمله: تصمیمگیریها و برنامهریزیهای بلندمدت، هشدار زودهنگام در مورد خطرات احتمالی و مدیریت خطرات ناشی از تغییرات و تغییرات آب و هوا است. تمرکز برای همکاری در داخل چارچوب جهانی برای خدمات آب و هوایی (GFCS) برای اطمینان از این که ارائه دهندگان محصولات پیش بینی آب و هوا به طور مؤثرتری با کاربران تعامل کنند تا با توسعه خدمات آب و هوا، این تقاضا را برآورده کنند.
برای درک بهتر و مدیریت ریسک های آب و هوایی در بخش های حساس اقلیم مانند کشاورزی، ضروری است به داده ها و محصولات اطلاعاتی ثابت و قابل اعتماد دسترسی داشته باشند. تطبیق این محصولات با نیازهای کاربرانی که می خواهند به آنها خدمت کنند، تصمیم گیری آگاهانه و برنامه های کاربردی پایین دستی را تسهیل می کنند. این امر مستلزم درک عمیق نیازهای کاربران و زمینه ای که این کاربران در آن کار می کنند. پیش بینی آب و هوا یکی از عوامل مهم در زندگی روزمره است، زیرا می تواندفعالیت های انجام شده توسط مطالعه جامعه به انجام بهینه سازی پیش بینی آب و هوا با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی در شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده از روشهای کوانتیزاسیون بردار یادگیری (LVQ) و تأثیرگذاری الگوریتم های ژنتیک (GA) بپردازد.
معرفی
طی چند دهه گذشته، تحقیقات درسرمایه گذاری ملی و بین المللی در مشاهدات آب و هوایی، و مدل سازی منجر به پیشرفت قابل توجهی در زمینه تجربی و عملی پیش بینی آب و هوا، و همچنین موجب بهبود قابل توجهی ازدرک علمی در تغییر و تنوع آب و هوایی شده است. این تلاش ها پایه علمی قوی برای تولید محصولات پیش بینی آب و هوا، یعنی محصولات بر اساس پیش بینی های ماه ها و سال های آینده فراهم می کند.
پیشبینی به موقع، عملی و قابل اعتماد آب و هوا نقش مهمی در تصمیمگیری برای کاربران فردی، کاربران در بخشهای مختلف و برنامهریزی توسعه ملی برای کمک به مدیریت فرصت ها و خطرات توسعه، و برای سازگاری و کاهش دارد. کاربرد مؤثر پیشبینی آب و هوا نیز به تبدیل شدن اطلاعات اقلیمی متکی بوده و به طور مناسب
در خط مشی ها و شیوه های کاربران مختلف ادغام شده است. از طریق خدمات آب و هوای مؤثر ، اطلاعات آب و هوا را می توان برای فعال کردن این ادغام درتصمیم گیری قوی منتشر کرد.
این فرآیند شامل مشارکت های قوی بین ارائه دهندگان، مانند NMHSها و ذینفعان آنها، از جمله سازمان های دولتی، منافع خصوصی و دانشگاه، به منظور تفسیر و به کارگیری اطلاعات پیش بینی آب و هوا برای تصمیم گیری، توسعه پایدار و بهبود محصولات پیش بینی آب و هوا است. خدمات آب و هوا نیز به شدت بر روابط اطلاعات قوی بین ارائه دهندگان و کاربران متکی است.
نیاز به جریان دو طرفه اطلاعات در مورد قابلیت علمی، نیازها و بازخورد اطلاعاتی در مورد استفاده از اطلاعات دارد. این مقاله چشم انداز فعلی را برای محصولات و خدمات پیش بینی آب و هوا در میان مراکز تولید جهانی WMO (GPC) ترسیم می کند.
۲٫ پیش بینی آب و هوا
پیشبینی آب و هوا بیانیه احتمالی در مورد شرایط آب و هوایی آینده در مقیاسهای زمانی (ماهها تا سالها) و مکانی (جهانی، منطقهای یا محلی) است. بر اساس شرایطی که در حال حاضر شناخته شده است و درک علمی در مورد فیزیکی و فرآیندهای پویا که تغییرات آینده را تعیین می کند. پیشبینی آب و هوا برای تصمیمگیری بلندمدت، برنامهریزی، هشدار اولیه در مورد خطرات احتمالی و سازگاری با تنوع و تغییر اقلیم می باشد.
شاید زمانی که دوره پیش بینی آب وهوا مبهم باشد، به ویژه پیشبینی آب و هوا در پنجره زمانی ۱۰ تا ۳۰ روزه تغییر می کند. کاربران اغلب قصد انجام ندارند، یا نیازی به دانستن تمایز بین خدمات آب و هوا و آب و هوانداشته، یا بسیاری از کاربران به اطلاعات در این بازه های زمانی مختلف نیاز دارند.
دامنه پیش بینی گسترده
پیش بینی آب و هوا که بیش از۱۰روز و تا۳۰ روز توصیف می کند. پارامترها، معمولاً به طور متوسط و به عنوان انحراف از مقادیر آب و هوایی برای آن دوره، مثالها شامل پیشبینیهای ۱۰ روزه و دو هفتهای، پیشبینی احتمال رویدادهای شدید آب و هوایی، سه دسته(بالاتر از نرمال، نرمال، زیر نرمال) احتمالی پیش بینی بارندگی و دما و غیره بیان می شود.
پیش بینی بلند مدت:
پیش بینی از۳۰ روز تا یک سال که به طور کلی توصیفی ازچشم اندازماهانه پارامترهای میانگین آب و هوا را که به صورت انحراف (انحراف، تغییر، ناهنجاری) از مقادیر آب و هوایی برای آن ماه (نه لزوماً ماه آینده) ارائه می دهد شامل می شود ،چشم انداز سه ماهه یا ۹۰روزه که توضیحاتی برای پارامترهای میانگین آب و هوا که به عنوان انحراف از مقادیر آب و هوایی برای آن دوره بیان می شود (که لزوماً دوره سه ماهه یا ۹۰ روزه آینده نیست). و چشم انداز فصلی که توصیفی از پارامترهای میانگین آب و هوا بیان شده به
صورت انحراف از مقادیر آب و هوایی برای آن فصل را ارائه می دهند.
به عنوان مثال می توان به پیش بینی آب و هوا برای متغیرهایی مانند بارش، دمای هوای سطحی، فشار متوسط سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل۵۰۰ hPa ، پیش بینی فعالیت طوفان های استوایی و تنوع آب و هوایی در مقیاس بزرگ پدیده هایی مانند ال نینو / نوسان جنوبی(ENSO) و نوسان مادن-ژولیان (MJO) پی برد.
پیش بینی سالانه
پیش بینی از یک تا چند سال قبل که وضعیت آب و هوایی در مقیاس بزرگ را توصیف می کند.این پیشبینی با شاخصهای آب و هوای کنونی برای ثبت تکامل آن حالت های تغییر اقلیم داخلی، مانند ENSO آغاز میشود. به عنوان مثال می توان به روند پیش بینی اقلیمی متغیرهایی مانند بارش، دما، فشار متوسط سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل ۵۰۰ hPa پی برد.
پیش بینی ده ساله
پیش بینی نوسانات در سیستم آب و هوا در ۱۰ سال آینده، با در نظر گرفتن تنوع طبیعی، و همچنین انسان تأثیر می گذارد.با مقداردهی اولیه مدل های اقلیمی با مشاهدات وضعیت آب و هوایی فعلی، علاوه برمشخص کردن تغییرات در نیروی تابشی ناشی از گازهای گلخانهای، ذرات معلق در هوا و قابلیت جذب خورشیدی به دست می آید. پیشبینیها در سطح جهانی، سطوح منطقه ای و ملی برای طیف گسترده ای از کاربران، از جمله تصمیم گیری فردی و سیاست گذاران و همچنین سازمان های فدرال، ایالتی و محلی و آژانس های بشردوستانه ارائه میشوند. این مراکز زمینه را برای پیش بینی اقلیم و آب و هوا فراهم می کنند و پیش بینی های آنها توسط مراکز پیش بینی منطقه ای و محلی مورد استفاده قرار می گیرد. پیش بینی های منطقه ای به طور کلی توسط مراکز آب و هوایی منطقه ای(RCCs) WMO انجام می شود.
۲٫۱ پیش بینی های آب و هوا از مراکز تولید جهانی پیش بینی های بلند مدت WMO در سطح جهانی
در زیر نمونه هایی از محصولات پیش بینی آب و هوای جهانی ارائه شده است که در حال حاضر از طریق GPCLRF در دسترس هستند.
اگر با مشارکت GPCLRF برای مناطق خود انطباق/توسعه داده شود مفید است. هر مرکز خط مشی دسترسی به داده های فردی و توصیف اطلاعات دقیق برای اهداف مختلف موجود نیز خود را خواهد داشت.
۲٫۱٫۱ بارندگی جهانی
رویکرد MME در تعیین کمیت عدم قطعیت پیشبینی به عدم قطعیت در فرمولبندی و مقداردهی اولیه مدل و به طور کلی پیشبینیهای قویتری نسبت به هر مدل واحد که تولید میکند بسیار مؤثر بوده است.
رویکرد چند مدل مبنایی برای چندین تلاشهای تحقیقاتی مشترک بینالمللی، از جمله سیستمهای عملیاتی اروپا و آمریکای شمالی است.
چند مدل گروه آمریکای شمالی (NMME) سیستم پیشبینی فصلی چند مدل عملیاتی است که از مدلهای جفت شده از مراکز مدلسازی ایالات متحده (ایالات متحده) تشکیل شده است، از جمله اداره ملی اقیانوسی و جوی / NCEPs ( NOAA)، آزمایشگاه دینامیک سیالات ژئوفیزیکی NOAA / (GFDL) ، پژوهشکده اقلیم و جامعه(IRI) بین المللی، مرکز ملی اتمسفر تحقیقات (NCAR)، سازمان ملی هوانوردی و فضایی (ناسا) و MSC تشکیل شده است. این سیستم در حال حاضر پیش بینی های فصلی تا بین سالانه در زمان واقعی در مورد آب و هوای NOAA برنامه عملیاتی مرکز پیش بینی (CPC) ارائه می دهد.
دادههای پیشبینی لحظهای و پیشبینی بهراحتی و در قالب گرافیکی از CPC در دسترس هستند. علاوه بر این، پیشبینیهای NMME در حال حاضر به عنوان راهنمایی برای پیشبینیکنندگان عملیاتی استفاده میشوند.
۲٫۱٫۲ دمای کره زمین
KMA MME یکی دیگر از سیستم های پیش بینی فصلی چند مدل عملیاتی است که از مدل های جفت شده از ۱۲ GPC تشکیل شده است. پیشبینی دادههای لحظهای و بهراحتی در وبسایت LC-LRFMME در دسترس هستند.
یک حوزه در حال ظهور از درک علمی و قابلیت مدلسازی، پیشبینی دههای، پیش بینی نوسانات در سیستم آب و هوا در چند سال آینده از طریق آگاهی از وضعیت فعلی آب و هوا و تنوع چند ساله اقیانوس ها، و مشخص کردن تغییرات در نیروی تابشی ناشی از گازهای گلخانه ای، ذرات معلق در هوا (هم آتشفشانی و هم ساخت انسان) و تنوع خورشیدی است. پیش بینی دهه ای به طور بالقوه دارای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی برای سیاست گذاری و تصمیم گیری های سرمایه گذاری است. از نظر علمی است آزمایش ارزشمند چگونگی مدلهای تنوع طبیعی آب و هوایی را شبیهسازی میکنند و با اجرای شبیهسازیهای اولیه در یک دوره طولانیتر، روندهای بلندمدت را ثبت میکنند. همانطور که پیش بینی های دهه ای هنوز وجود دارد، بنابراین توصیه های متخصص در این مرحله عمدتاً در حالت تحقیق مرحله توسعه برای ارزیابی قابلیت اطمینان پیش بینی های منطقه ای و مشاوره در مورد آنها کاربرد انجام می شود.
۲٫۱٫۳ ال نینو / نوسان جنوبی
ال نینو/نوسانات جنوبی پدیده ای طبیعی است که شامل اقیانوس در حال نوسان درجه حرارت در مرکز و شرق اقیانوس آرام استوایی، همراه با تغییرات در اتمسفر است. این پدیده تأثیر عمده ای بر الگوهای آب و هوایی در سراسر جهان دارد. ژقابل پیش بینی ترین نوسانات فصلی و سال به سال از سیستم آب و هوا است.
پیش بینی های موفقیت آمیز ENSO از دهه ۱۹۸۰ انجام شده است و در طول زمان، درک ما از فرآیندهای کلیدی و تنوع آب و هوا بهبود یافته است، همانطور که مشاهداتی برای مقداردهی اولیه مدل ها وجود دارد، و مدل های پیش بینی به اندازه کافی بیشترشده اند،برای بسیاری از بخش های جامعه مهارت دارد تا برای خطرات مرتبط با ENSO ،مانند باران های شدید، سیل و خشکسالی آماده شود. ارزش این پیشبینیها میتواند به صرفهجویی در زندگیهای متعدد و میلیاردها دلار تبدیل شود. مرکز ملی آب و هوا(NCC) اداره هواشناسی استرالیا (BoM) محصولی که چشم انداز مدل بین المللی را ترکیب می کند به اصطلاح Niño3.4 منطقه ای در اقیانوس آرام استوایی مرکزی ارائه می دهد.
۲٫۱٫۴ خطرات استوایی جهانی
پیش بینی بیشتر محصولات آب و هوا بر روی مناطق آب و هوایی متمایز ، به عنوان مثال مناطق استوایی، شمال. اقیانوس اطلس، یا مناطق مستعد طوفان های استوایی تمرکز می کنند.
مناطق استوایی جهانیNOAA/CPC چشم انداز خطرات و مزایا چشم انداز دوره های زمانی هفته دوم برای مناطقی که انتظار افزایش یا کاهش بارندگی را دارند، در یک هفته و مناطقی که شرایط به ویژه برای سیکلوژنز استوایی مساعد یا نامطلوب است(چشم انداز هفته دوم از روز هفتم شروع می شود که کمی با تعریف پیش بینی بلند مدت متفاوت است) را ارائه می دهد.
این چشم انداز اطلاع قبلی از پتانسیل را ارائه می دهد خطرات مربوط به آب و هوا، آب و هوا و رویدادهای هیدرولوژیکی در سراسر مناطق استوایی و کمک ها بخش های مختلف اقتصاد ایالات متحده (مالی، انرژی، کشاورزی، مدیریت منابع آب) با منافع خارجی. چشم انداز بارش غیرعادی شرایط در مقیاس وسیع را هدف قرار می دهد و شرایط محلی متفاوت خواهد بود. این محصول اطلاعات و تجزیه و تحلیل متخصص را از چندین چشم انداز CPC و همچنین سایر محصولات نظارت عملیاتی ترکیب می کند.
۲٫۲ اظهارات
نمونههایی که در اینجا ارائه میشوند، محصولات GCP هستند که در حال حاضر از طریق GPCLRF در دسترس هستند. اکثر خدمات آب و هوا به اطلاعات آب و هوای منطقه ای یا محلی نیاز دارند. همکاری قوی بین GPCLRF ها و NMHS ها به اطلاعات اجازه می دهد تا قوی باشند از مقیاس جهانی به مقیاس های کوچکتر منتقل می شود.
۳٫پیش بیمی آب وهواتاخدمات
هرگونه فعالیت تجاری یا فردی که تحت تأثیر آب و هوا باشد احتمالاً تحت تأثیر تغییرات آتی آب و هوا قرار می گیرد یا حداقل باید چگونگی تغییرات آینده را در نظر بگیرد، ممکن است بر آنها تأثیر بگذارد. بسیاری از GPC های ذکر شده در بالا، NMHS ها و سایر سازمان ها برای تبدیل انواع محصولات پیش بینی آب و هوا،خدمات آب و هوایی سرتاسر برای حمایت از تصمیم گیرندگان شروع به کار کرده اند.
این آژانسها اغلب از نزدیک با کاربران همکاری میکنند تا بینشی در مورد چگونگی تأثیر آب و هوا فعالیت های آنها و کمک به آنها برای برنامه ریزی اقدامات مناسب ارائه دهند. نیازهای کاربران معمولاً مرتبط به فعالیت های اقتصادی یا اجتماعی خود، که به صورت خاص ترجمه می شوند، متغیرهای غیر هواشناسی هستند. شامل کار طراحی پیش بینی محصولات برای مطابقت با نیازهای کاربران است. خدمات آب و هوا برای طیف وسیعی از کاربران، از جمله دولت، صنعت و … عموم مردم، هم در سطح محلی، ملی، منطقه ای و گاهی اوقات در سطح جهانی در دسترس است. با این حال، خدمات اغلب به طور خاص برای نیازهای تک تک کاربران طراحی شده است، و بنابراین، به طور آشکار در دسترس همه کاربران قرار می گیرد. کاربردها شامل کاهش بلایای طبیعی مرتبط با آب و هوا و استفاده برای اجتماعی و کالاهای اقتصادی در کشاورزی، انرژی، حمل و نقل، منابع آب و سلامت هستند.
۳٫۱ توسعه پیش بینی های آب و هوا در خدمات
خدمات آب و هوا با محصولاتی که در بخش قبل بررسی شد متفاوت است زیرا آنها بسیار زیاد فراتر از ارائه اطلاعات پیش بینی هستند. خدمات از طریق تعامل کامل و مداوم بین ارائه دهندگان و کاربران توسعه می یابد.
۳٫۱٫۱ تعامل کاربر
این مرحله به درک نیازهای کاربر، چرخه های تصمیم گیری، وابستگی ها و غیره اشاره دارد. این مرحله از فرآیند برای ایجاد اعتماد کاربران به اطلاعات آب و هوا ضروری افزایش جذب و سودمندی اطلاعات آب و هوا است. به عنوان مثال، اهمیت این مشارکت در مطالعه موردی توسعه خدمات نمونه اولیه برای بخش خدمات نشان داده شده است. در یک دوره از فصل زمستان بریتانیا ۲۰۱۴تا۲۰۱۵، دانشمندانی که از نزدیک با بخش خدمات شهری کار می کنند، محصولات بالقوه پیش بینی فصلی را نمونه سازی کردند و سود و ارزش آنها را برای مشتریان آزمایشی ارزیابی کردند.توسعه خدمات آب و هوا شامل یک دوره طولانی از جلسات، کارگاه ها و مصاحبه ها بین بخش انرژی و اداره هواشناسی می باشد.علاوه براین، درک کامل تری از بخش به دست آمده و سه گروه کاربر مجزا برای تعامل بیشتر شناسایی شدند. کاربران به طور کامل در طراحی محصولات شرکت داشتند و وضوح فضایی و میزان آن را تعیین می کردند. پیشبینیها، زمانها و فراوانی پیشبینیها، سطوح تفسیر برای هر گروه کاربری و جزئیات زیادی از ارائه اطلاعات مورد نیاز است. سپس این تعامل در طول فصل اول نمونههای اولیه، با ارائه برخی از کاربران بازخورد دقیق و اجازه دادن به محصول برای به روز رسانی و بهبود مناسب نیازهای کاربر ادامه یافت. ارزیابی پس از مرحله نمونه سازی اولیه نیز نشان داد که اکثر کاربران از مالکیت و اعتماد بالایی نسبت به این سرویس و یک انتظار یک رابطه مستمر با ارائه دهنده برخوردار بودند.
۳٫۱٫۲ تحویل محصولات
برای خدمات آب و هوایی موفق، این مؤلفه شامل مکانیسمی برای تحویل اطلاعات (برای به عنوان مثال: از طریق پورتال وب، ایمیل، تماس تلفنی، برنامه تلفن همراه، تلویزیون) اما همچنین فرصت هایی برای تعامل، کمک در تفسیر، عیب یابی یا یک فرآیند تصمیم گیری مشترک است.
این رویکرد در خدمات آب و هوایی ارائه شده توسط CMA برای حوضه یانگ تسه نمونهای است. و به ویژه برای تصمیم گیرندگان سد سه دره – با استفاده از سیستم پیش بینی در مهارت های پویا و آنالوگ (FODAS)، که دارای عملکردهای ماهانه و پیش بینی آب و هوای فصلی است. بر اساس مدل خروجی دینامیکی BCC-CGCM و ادغام آنالوگ اطلاعات خطای پیشبینی انتخاب شده از یک مجموعه داده تاریخی، FODAS قادر به انجام تولید داده های اصلاح شده ماهانه و فصلی بارش و دما و تصاویر آن است. پروژه سه دره در سال ۲۰۰۹ تکمیل شد. در همان سال، پروژه وارد مرحله بهره برداری و مدیریت کامل شد. در همان سال پروژه وارد مرحله بهره برداری و مدیریت کامل شده است. در همین حال، یانگ تسه بالا رودخانه به یک آبشار تبدیل شد.
۳٫۱٫۳٫ بازخورد، نظارت و ارزیابی
بازخورد، نظارت و ارزیابی برای ثبت تجربه کاربر ضروری است از این رو خدمات و کاربرد آن را بهبود می بخشد.این باید یک فرآیند مداوم باشد و به ارائه دهندگان و کاربران اجازه دهد تا مزایای سرویس را ارزیابی کنند. دفترهواشناسی استرالیا تعامل و بازخورد مستمر از کشاورزی را تضمین کرده است، جامعه از طریق برنامه قهرمان آب و هوا با هدف گفتگو با محققان و کشاورزان در مورد آنچه که کشاورزی از تحقیقات آب و هوا بیشتر نیاز دارد. در سال ۲۰۱۵، ۲۰ “قهرمان آب و هوا” از سراسر بخش کشاورزی در استرالیا توانستند محصولات پیش بینی آب و هوای BoM را آزمایش کنند و در مورد اطلاعات مورد نیاز آنها بازخورد بدهید و چقدر پیش بینی ها در مدیریت ریسک مفید هستند. این تعامل جهت بهبود دسترسی کشاورزان به اطلاعات و درک آنها از نحوه استفاده از اطلاعات داده شده توسط دانشمندان، و برای بهبود دقت و ارزش ابزارهای پیش بینی و به طور بالقوه بر ساختمان تحقیقات آب و هوایی آینده بر اساس بازخورد کاربران تأثیر می گذارد طراحی شده است.
۳٫۲ درک مزایای خدمات آب و هوا
یک فعالیت نوظهور در زمینه خدمات آب و هوایی با هدف کمی کردن مزایای این خدمات وجود دارد.
تا حدی به دلیل فشار بر NMHS ها برای توجیه زیرساخت ها و بودجه تحقیقاتی، بلکه برای فعال کردن و حمایت از یک بازار رو به رشد برای خدمات آب و هوا است. روش شناسی های زیادی برای نشان دادن و تعیین کمیت ارزش خدمات آب و هوا وجود دارد بسیاری از این موارد را می توان برای استفاده با خدمات آب و هوا گسترش داد. WMO، به طور مشترک با بانک جهانی گروه و مشارکت خدمات آب و هوایی، اخیراً کتابی با عنوان ارزش گذاری آب و هوا منتشر کرده است و ارزیابی آب و هوای اقتصادی، خدمات هواشناسی و هیدرولوژیکی، که بسیاری از این رویکردها را تشریح می کند و برخی مطالعات موردی را ارائه می دهد.
هدف پروژه های بزرگ در برخی مناطق در سطح جهانی درک بهتر پتانسیل خدمات آب و هوا در پیش بینی مقیاس های زمانی پروژه EUPORIAS توسط اروپا تأمین می شود کمیسیون در حال بهبود توانایی ارائه دهندگان و کاربران برای به حداکثر رساندن منافع اجتماعی از اقلیم علم در مقیاس های زمانی پیش بینی ماهانه تا دهه ای است. کار در مجاورت ارتباط با تعدادی از سهامداران اروپایی، این پروژه در حال توسعه خدمات آب و هوایی نمونه های اولیه که نیازهای کاربران خاص را برطرف می کنند. در طی چهار سال،۲۴شریک پروژه نماینده یک جامعه متنوع از سازمان های ملل متحد گرفته تا شرکتهای کوچک در حال افزایش انعطاف پذیری اروپا در برابر تغییرات آب و هوایی و تغییرات است، نشان می دهد که چگونه اطلاعات آب و هوا می تواند به طور مستقیم توسط تصمیم گیرندگان در بخش های مختلف قابل استفاده شود.
۴٫نمونه هایی از خدمات آب و هوا
مطالعات موردی در این بخش برای نشان دادن روند خدمات اقلیمی انتخاب شدهاند آنها همچنین برای پوشش خدمات پیشبینی آب و هوا از هر یک از پنج حوزه اولویتدار GFCS، کشاورزی و امنیت غذایی، منابع آب، سلامت، کاهش خطر بلایا و انرژی انتخاب شده اند.
۴٫۱ کشاورزی و امنیت غذایی
کشاورزی و امنیت غذایی با شرایط آب و هوایی شدید حوادثی مانند خشکسالی و موج گرما، سیل و طوفان ارتباط نزدیکی دارد. بلایای مرتبط با آب و هوا از جمله از آنجایی که خشکسالی و سیل می تواند منجر به شکست محصول، ناامنی غذایی، تخریب معیشت کلیدی شود. دارایی ها، مهاجرت انبوه مردم و رشد منفی اقتصاد ملی شود. سیستم های کشاورزی که عاقلانه از اطلاعات آب و هوا استفاده می کنند می توانند به تصمیم گیری آگاهانه تری کمک کنند سطوح سیاست، نهاد و جامعه که استفاده کارآمد از منابع محدود را بهبود می بخشد و افزایش تولید محصولات زراعی، دام و شیلات با کاهش اثرات مخاطرات آب و هوایی و افزایش فرصت ها تصمیم گیرندگان به طور فزاینده ای از ارزش آب و هوا آگاه هستند اطلاعات و دریافت اطلاعات به موقع به کشاورزان کلیدی است. به عنوان مثال، خشکسالی زودرس سیستمهای هشدار میتوانند دولتها و آژانسهای کمکرسانی بینالمللی را ماهها قبل از تبدیل وضعیت به قحطی از بحرانهای آینده امنیت غذایی مطلع کنند تا از اقدام به موقع اطمینان حاصل کنند. به طور مشابه، اطلاعات پیشرفته آب و هوا می تواند به بهینه سازی فعالیت های سطح مزرعه، بهبود استفاده کارآمد از منابع و تصمیم گیری برای کاهش آسیب پذیری کمک کند.
۱٫۱٫۴٫ چشم انداز خطر برای مناطق در معرض خطر کاهش تولید محصول یا دام آسیب پذیری
خشکسالی به دلیل تأثیر آن بر آب آشامیدنی یکی از بزرگترین چالش ها در کشورهای در حال توسعه است و تولید مواد غذایی در پاسخ به این چالش، بین المللی جامعه برای ایجاد سیستم های هشدار اولیه قحطی (FEWS) بسیج شده تا غذا و آب به جمعیت نیازمند ایمن شود. NOAA CPC چشم انداز ماهانه نموداری آب و هوا را برای آفریقا، مرکز آمریکا، کارائیب و مرکزی آسیا ارائه می دهد. آنها برای یک هفته معتبر هستند و مناطقی را که ممکن است در معرض کاهش محصول تولید یا آسیب پذیری دام در اثر سیل یا خشکسالی قرار داشته باشند برجسته می کنند. چشم انداز ها بر اساس پایش بلند مدت آب و هوا، پیش بینی های ماهانه تا فصلی آب و هوا، محصول و مرتع است. شرایط و گزارش های میدانی بولتن شامل نظارت بلندمدت (شرایط گذشته در طول فصل) بر سیستم آب و هوا و چشم انداز غذا و آب به جمعیت نیازمند است.
چشم انداز ماهانه NOAA CPC نمودار آب و هوا را برای آفریقا، مرکز آمریکا، کارائیب و مرکزی آسیا ارائه می دهد. آنها برای یک هفته معتبر بوده و مناطقی را که ممکن است در معرض کاهش محصول تولید یا آسیب پذیری دام در اثر سیل یا خشکسالی قرار داشته باشند برجسته می کنند. چشم انداز ها بر اساس پایش بلند مدت آب و هوا، پیش بینی های ماهانه تا فصلی آب و هوا، محصول و مرتع است. شرایط و گزارش های میدانی بولتن شامل نظارت بلندمدت (شرایط گذشته در طول فصل) بر سیستم آب و هوا و چشم انداز است.
۴٫۱٫۲ پیش بینی آب و هوا برای فعالیت های کشاورزی در شمال شرق چین
لیائونینگ یک استان کشاورزی بزرگ و یکی از کالاهای کلیدی تولید غلات است. پایگاه ها در چین برای پیش بینی آب و هوا جهت هدایت فعالیت های کشاورزی در استان مهم است. مرکز آب و هوای منطقه شن یانگ (SRCC) مجموعه ای از پیش بینی آب و هوا را ارائه می دهد. محصولات برای فعالیت های کشاورزی برای مثال، SRCC تاریخ اولین رویداد مهم بارندگی بهاری (بیش از ۱۰ میلی متر در آوریل) در لیائونینگ ؛ تاریخ داشتن دمای پایدار ۵ درجه سانتیگراد، دمای مطلوب برای بذر برنج؛ و تاریخ داشتن ۸ درجه سانتیگراد پایدار برای ذرت، علاوه بر پیش بینی خشکسالی بهاره، تابستان استرس کم دما، تابستان خشکسالی و سیل و یخبندان و خشکسالی های اوایل پاییز را پیشبینی میکند. فصل یا رویداد محور پیش بینی ها به عنوان مشاوره ارزشمندی برای تصمیم گیرندگان دولت عمل می کند. SRCC با استفاده از آن به مدت چند سال محصولات ماهانه و فصلی پیش بینی آب و هوا را با موفقیت سیستم پیش بینی آب و هوا و FODAS تولید می کند. به عنوان مثال، پیش بینی از تاریخ اولین بارندگی قابل توجه در بهار ممکن است به تعیین زمان و رشد محصولات زراعی در مزارع کمک کند. به نوبه خود تأثیر مستقیمی بر تولید محصولات کشاورزی در سال دارد.
۴٫۱٫۳ هشدار اولیه برای امنیت غذایی و مداخلات عملیاتی
برنامه جهانی غذا (WFP) موقعیت خوبی برای ارائه مجموعه ای یکپارچه از ابزارها دارد.دولت ها و جوامع را قادر می سازد تا در حین ساخت و ساز شوک ها را آماده کرده و به آن پاسخ دهند انعطاف پذیری طولانی مدت یک مثال موفق از این موضوع، ابتکار تاب آوری روستایی(R4) WFP است.تسهیلات انعطاف پذیری آب و هوا امنیت غذایی (FoodSECuRE) و تسهیلات مدیریت ریسک آب و هوا.
تسهیلات انعطاف پذیری آب و هوا امنیت غذایی (FoodSECuRE) یک مکانیسم شرکتی است که اقدامات در سطح جامعه را قبل از وقوع شوک های اقلیمی آغاز می کند و بودجه چند ساله قابل پیش بینی را برای فعالیت های مقاوم سازی پس از فاجعه فراهم می کند. ابتکار تاب آوری روستایی R4 یک رویکرد جامع مدیریت ریسک برای کمک به جوامع برای انعطاف پذیرتر شدن به تغییرات آب و هوایی و شوک ها است. تسهیلات مدیریت ریسک آب و هوا به طور مشترک توسعه یافته است با صندوق بین المللی توسعه کشاورزی (IFAD)، با هدف کاهش آسیب پذیری خرده مالکان در برابر خطرات مربوط به آب و هوا که تولید کشاورزی و امنیت غذایی را محدود می کند. علاوه بر این، واحد تجزیه و تحلیل آسیب پذیری و نقشه برداری(VAM) WFP درتلاش برای توسعه سیستم مانیتور فصلی این یک سیستم تقریباً جهانی برای نظارت شرایط فصل رشد برای تمام مناطق عملیاتی آن (آمریکای مرکزی و جنوبی، غرب آفریقا، شرق آفریقا، آفریقای جنوبی، خاورمیانه و آسیای مرکزی، آسیا و اقیانوسیه) بود.
در اواسط سال ۲۰۱۴ در پاسخ به درخواست های فزاینده برای تجزیه و تحلیل شرایط فصل رشد و محصول و ارزیابی تولید مرتع برای یک منطقه یا کشور خاص راه اندازی شد.
این سیستم صرفاً بر اساس مجموعه دادههای بارندگی و پوشش گیاهی ماهوارهای در دسترس است:
مجموعه داده های تخمینی بارش ماهواره ای نزدیک به جهانی CHIRPS از گروه مخاطرات آب و هوا در دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا و محصول جهانی MODIS NDVI ناسا. طیفی از خروجی ها است تولید شده، عمدتاً تجمع مقادیر بارندگی در مقیاس های زمانی مختلف، شاخص های شروع فصل رشد و شاخص های پوشش گیاهی و همچنین ناهنجاری های اکثر پارامترها نسبت به میانگین ۲۰ ساله (۱۲ در مورد NDVI). خروجی اصلی سیستم گزارش ماهانه خاص منطقه، که شرایط فعلی فصل رشد و بر اساس پیش بینی فصلی موجود، چشم انداز ماه های آینده را ارائه می دهد اطلاعات (به عنوان مثال از انجمن های منطقه ای Climate Outlook) می باشد. ابزار جدیدی به تازگی اضافه شده است: یک پلتفرم تجسم داده که به کاربران اجازه نظارت بر وضعیت بارندگی و پوشش گیاهی برای هر واحد اداری دلخواه (سه سطح، کشور، استان و ناحیه) در پوشش داده های جهانی تقریباً (همه کشورها در داخل). ۵۰ درجه جنوبی تا ۵۰ درجه شمالی) می دهد.
۴٫۲ آب
آب یک محرک کلیدی در توسعه اقتصادی و اجتماعی است، در حالی که یک کارکرد اساسی در حفظ محیط طبیعی مدیران، چه در بخش دولتی و چه خصوصی، مجبورند تصمیمات دشواری در مورد تخصیص آب بگیرند، که اغلب کاهش می یابد. عرضه بین تقاضاهای روزافزون محرک هایی مانند تغییرات جمعیتی و فشار صنعتی فشار بر منابع آب را بیشتر می کند نیز دارد.
برای بهبود مدیریت آب از طریق استفاده از خدمات اقلیمی، شناسایی وظایف و محصولات خدمات مهم است. این محصولات شامل محصولات پیش بینی آب و هوا، آب و هوای فصلی چشم انداز، کاهش مقیاس محصولات در سطوح مختلف و روش های مختلف کاهش مقیاس توصیف مفروضات و عدم قطعیت های اساسی است. بهبود مدیریت آب همچنین مستلزم ایجاد تعاملات حرفه ای بین توسعه دهندگان خدمات آب و هوا و مدیران آب در سطوح علمی و عملیاتی و در سراسر طیف منابع آب، از جمله آب های سطحی، سیستم های تنظیم شده و غیرقابل تنظیم، آب های زیرزمینی و رابط آب شیرین و اقیانوس.
۴٫۲٫۱ چشم انداز آب و هوا به برنامه ریزی تامین آب کمک می کند
در اوایل دهه ۲۰۰۰، تامپا، فلوریدا (ایالات متحده آمریکا) شرایط خشکسالی طولانی را تجربه کرد. مانندآب های سطحی کمیاب شد، شرکت آب منطقه ای- تامپا بی واتر-ساخت تصمیم به استفاده از آب های زیرزمینی برای رفع نیازهای مصرف کنندگان استفاده کردند. پمپاژ آب های زیرزمینی سطح آب را به داخل تالاب ها و دریاچه های منطقه کاهش داد ، در نهایت به اکوسیستم ها آسیب می رساند و کاهش زیستگاه حیات وحش هنگامی که میزان آسیب به سیستم های طبیعی مشخص شد، تامپا بی واتر متوجه شد که نیاز به تامین آب برای محیط زیست و همچنین برای آن دارد. مشتریان برای تامین هر دو نیاز، مدیران عملیات آب نیاز به پیش بینی داشتند ابزارهایی برای کمک به پیشبینی کاهشهای بالقوه در عرضه آب سطحی به طوری که آنها بتوانند از آن مراحل ذخیره آب کافی برای اکوسیستم ها استفاده کنند.
۴٫۲٫۲ چشم انداز هیدرولوژیکی انگلستان
Hydrological Outlook UK اطلاعاتی را به صورت ماهانه در مورد آینده احتمالی ارائه می دهد شرایط هیدرولوژیکی در سراسر بریتانیا شبکه های رصدی مستقر ارزیابی وضعیت فعلی جریان رودخانه ها و سطح آب زیرزمینی و تعدادی از تکنیک ها سپس برای پیشبینی چند ماه آینده استفاده میشوند. خروجی ها شامل نکات برجسته نقشه، و همچنین تفسیر متنی دقیق از پیش بینی ها. خروجی های پشتیبانی بیشتر از پیشبینیهای بارش خام، دما، آبهای زیرزمینی و جریان رودخانه نیز در دسترس هستند. هدف از این چشم انداز ارائه راهنمایی در مورد وضعیت احتمالی آب در آینده است ماه و می تواند در کنار سایر منابع اطلاعاتی مانند هشدار سیل و پیش بینی های هواشناسی مورد استفاده قرار گیرد. Hydrological Outlook UK با همکاری مرکز اکولوژی و بریتانیا تولید شده است. هیدرولوژی، و شامل سازمان زمین شناسی بریتانیا، آژانس محیط زیست، Met دفتر، آژانس حفاظت از محیط زیست اسکاتلند، منابع طبیعی ولز، و آژانس ریورز، ایرلند شمالی.
۳٫۴٫ سلامت
سلامت انسان از طریق رویدادهای شدید مانند امواج گرما، ارتباط نزدیکی با آب و هوا دارد. طوفان، سیل و خشکسالی. شرایط آب و هوایی نیز تأثیر زیادی بر روی بروز و توزیع برخی از مهم ترین بار بیماری های عفونی به ویژه در جمعیت های فقیرتر – مانند اسهال، مالاریا و سایر ناقلین- و بیماری های منتقله از آب اساساً شرایط اقلیمی بر طبیعی و خدمات اکوسیستم مدیریت شده که سلامت جمعیت را پشتیبانی می کند، از جمله در دسترس بودن تولید آب شیرین و کشاورزی به عنوان عوامل تعیین کننده امنیت غذایی و آب آشامیدنی، و پناهگاه آب و هوای شدید، تغییرپذیری آب و هوا و تغییرات آب و هوایی طولانی مدت چالش های مهم برای عملکرد و مدیریت سیستم های سلامت و سلامت خدمات مراقبتی آن دارد.
۴٫۳٫۱ پیش بینی خطر تب دنگی برای جام جهانی فوتبال ۲۰۱۴
برزیل در این قرن بیش از هر جای دیگری در جهان موارد تب دنگی را گزارش کرده است(Teixeira, Costa, Barreto and Barreto, 2009). بسیاری از شهرها دارای مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری هستند شرایط آب و هوایی که به پشه دنگی اجازه می دهد در زمان های گرم تر، مرطوب تر و گرم تر ماه های مرطوب تر، به ویژه در مناطق شهری پرجمعیت رشدمی کند. اپیدمی های دنگی به فراوانی پشه، گردش ویروس و حساسیت انسان بستگی دارد. به منظور جهت آماده شدن اپیدمی های دانگ، سیستم های هشدار اولیه که چندین مورد را در نظر می گیرند، عوامل خطر دنگی، برای اجرای اقدامات کنترل به موقع مورد نیاز است. آب و هوای فصلی پیشبینیها فرصتی برای پیشبینی اپیدمیهای دنگی از چند ماه قبل فراهم میکند.
۴٫۴ کاهش خطر بلایا
تغییرات در آب و هوا و شرایط آب و هوایی شدید و تأثیرات مرتبط با آنها چالش هایی را برای سیستم های جهانی، منطقه ای، ملی و محلی کاهش خطر بلایا آنها ایجاد می کند. خدمات آب و هوا می تواند با دادن ابزارها و سیستم های پیشرفته به تصمیم گیرندگان، به رفع این چالش ها کمک کنید تجزیه و تحلیل و مدیریت ریسک، تحت شرایط آب و هواشناسی فعلی، و همچنین در چهره تنوع آب و هوایی و تغییر کمک کند.
۴٫۴٫۱ پیش بینی آب و هوای فصلی به عنوان یک فراخوان برای اقدام عمل می کند
شهرستان لین، اورگان، از کوههای کاسکید تا اقیانوس آرام امتداد دارد. جنگلهای همیشه سبز از مزایای بارندگی فراوان بهره میبرند، اما هر ساله، منطقه باید با احتمال رواناب زیاد و سیل ناشی از بارشهای زمستانی مقابله کند.
دمای سطح اقیانوس آرام سیگنال واضحی از لانینا را نشان داد و تصمیم گیرندگان از این موضوع آگاه بودند که یک لانینا قوی می تواند احتمال وقوع سیل فصلی را بیش از حد معمول در منطقه ایجاد کند.
۴٫۴٫۲ برنامه قهرمان آب و هوا به کشاورزان کمک می کند تا خطرات آب و هوایی را مدیریت کنند
اداره هواشناسی استرالیا با مدیریت تغییر اقلیم آب و هوا کارمی کند برنامه قهرمان برای کمک به کشاورزان در مدیریت ریسک آب و هوا با ارائه بهترین ابزارهای آب و هوایی، محصولات، شیوه ها و چشم انداز فصلی، و با کمک به آنها برای به دست آوردن درک درستی از چگونگی آنها از این اطلاعات در تجارت مزرعه خود استفاده کنند. قهرمان آب و هوا هدف این برنامه این است که به محققان اقلیم فرصتی برای تعامل با کشاورزان بدهدو در مورد آنچه که آنها نیاز دارند از تحقیقات بازخورد دریافت کنند. بیست کشاورز، نماینده اکثر کالاهای عمده کشاورزی در این برنامه شرکت می کنند که از طریق آن می توانند:
اکثر کالاهای عمده کشاورزی در این برنامه شرکت می کنند که از طریق آن می توانند:
(الف) با محققان در مورد ابزارها و اطلاعاتی که برای کمک به مدیریت نیاز دارند خطرات آب و هوایی صحبت کنند؛
(ب) محصولات و شیوه های تحقیقات اولیه را آزمایش کنید و احتمالاً بر روی تحقیق تأثیر بگذارد.
(ج) بر نحوه اطلاع رسانی یافته های تحقیق به کشاورزان تأثیر بگذارد.
(د) به کشاورزان منطقه و منطقه کالای خود کمک کنید تا نحوه برخورد با تغییرات و تغییرات آب و هوایی را بیاموزند.
۴٫۵ انرژی
تولید انرژی و برنامه ریزی عملیات به طور قابل توجهی تحت تأثیر هواشناسی، رویدادها و سیستم های انرژی به طور فزاینده ای در معرض آب و هوا و آب و هوا قرار می گیرند که بر عرضه و تقاضای انرژی تأثیر می گذارد. با در نظر گرفتن اطلاعات آب و هوا و آب و هوا، سیستمهای انرژی میتوانند به طور قابلتوجهی انعطافپذیری خود را در برابر تغییرات آب و هوایی، آب و هوا تنوع و تغییر بهبود بخشند ، و همچنین زنجیره کامل عملیات آنها در طول چرخه زندگی آنها. از طریق مشارکت های مناسب و مشارکت ذینفعان، استفاده از اطلاعات آب و هوا و آب و هوا می تواند پشتیبانی مفیدی برای تصمیم گیری های مدیریت انرژی و سیاست گذاری های مربوطه برای دستیابی به تعادل بهینه عرضه و تقاضا و همچنین ایجاد تغییرات رفتاری در صرفه جویی در انرژی باشد.
۴٫۵٫۱٫ پیش بینی فصلی در غرب آفریقا: مدیریت نیروگاه آبی Manantali
سد Manantali سالانه ۸۰۰ گیگاوات ساعت انرژی تولید می کند که به سه کشور خدمات رسانی می کند غرب آفریقا: مالی، موریتانی و سنگال. چالش های مدیریت آب تنها مربوط به اهداف تولید برق شامل اهداف اجتماعی-اقتصادی مانند تامین و بهبود درآمد مردم محلی به لطف کشاورزی سنتی در دره تصمیم گیری در مورد رهاسازی آب برای سیل در دره پایین دست باید اتخاذ شود به منظور به حداقل رساندن تأثیر بر تولید انرژی برنامه ریزی شده است. در نتیجه، میزان بالقوه بارندگی پس از رهاسازی آب، اطلاعات مهمی برای پیشبینی احیای نسبی ذخیره آب به سد باشد.
۴٫۵٫۲ پیش بینی های فصلی باد برای بخش انرژی
اقلیم تأثیر قابل توجهی بر تقاضا و عرضه انرژی دارد و بسیاری تصمیمات به عنوان مثال، تولیدکنندگان انرژی، استراتژی های خود را بر اساس پیش بینی ها تنظیم می کنند را تحت تأثیر قرار می دهد. ظرفیت انرژی و بهره برداران مزارع بادی برای شرایط مطلوب هواشناسی برنامه ریزی می کنند انجام کارهای تعمیر و نگهداری هر چه زودتر بتوان این تصمیمات را برنامه ریزی کرد، زودتر خطرات عملیاتی پیش بینی نشده را می توان شناسایی کرد.
۴٫۶ توسعه مشارکت
کلید توسعه خدمات آب و هوایی مشارکت قوی است: بین ارائه دهندگان و کاربران اطلاعات آب و هوا؛ بین رشته های مختلف که تخصص علمی، سیستمی و بخش را به همراه دارند. و بین گروه های بین المللی با تخصص محلی و جهانی. مانند قبلا ذکر شد، شامل روابط قوی بین ارائه دهندگان منطقه ای و جهانی محصولات پیش بینی آب و هوا (مانند GPCLRFs) و توسعه ملی یا محلی خدمات آب و هوا (مانند NMHS) است.
۴٫۶٫۱ مشارکت علم آب و هوا برای خدمات (CSSP) بین چین و انگلستان
یک تلاش مشترک جدید در سال ۲۰۱۴ بین بریتانیا و چین و یک مشارکت قوی دوجانبه بین Met Office، دانشگاه های بریتانیا، CMA و موسسه جوی فیزیک (IAP) در آکادمی علوم چین، همراه با کلیدهای دیگر موسسات در چین و بریتانیا آغاز شد. برنامه تحقیق افزایش همکاری در زمینه حمایت از علم آب و هوا که به هر دو کشور توسعه خدمات آب و هوایی قوی برای محافظت از جامعه در برابر تغییرات اقلیمی و آمادگی برای
یک آب و هوا در حال تغییر کمک خواهد کرد.
محصولات و خدمات آب و هوا محصولات و خدمات پیش بینی آب و هوا برای طیف وسیعی از کاربران مهم و مرتبط هستند. نمای کلی از خدمات موجود و مزایای مرتبط در حال حاضر در این نشریه بر فرصت های موجود برای توسعه خدمات مفید برای تصمیم گیرندگان در هر مقیاسی تأکید دارد. کلید تحقق این مواردفرصت ها همکاری نزدیک بین ارائه دهندگان، کاربران و سایر ذینفعان در توسعه آنها.در نهایت، همکاری بین ارائه دهندگان محصولات و خدمات آب و هوا در مقیاس های مختلف ضروری است.
در حال حاضر طیف وسیعی از محصولات آب و هوایی وجود دارد در مقیاس جهانی از GPCLRF موجود است. فرصت هایی برای این اطلاعات توسط NMHS ها یا ارائه دهندگان خدمات آب و هوای ملی برای توسعه خدمات آب و هوا با تمرکز منطقه ای یا محلی استفاده می شود وجود دارد.
علاوه بر این به محصولات پیش بینی شده، وب سایت ها توصیه می کنند این نشریه حاوی طیف گسترده ای از اطلاعات اضافی در مورد چگونگی پیش بینی ها است تولید و استفاده و در توسعه و ارائه خدمات آب و هوایی. با همکاری از طریق GFCS، هر دو بخش خصوصی و دولتی قادر به افزایش محصولات و خدمات آب و هوا و توسعه پروژه های جدید برای حمایت از اجرای خدمات آب و هوایی، به ویژه در کشورها یا مناطق کمتر توسعه یافته هستند.