Метеорологічне агентство Японії: від прогнозів погоди до землетрусів, цунамі і вулканів

1. Інформаційна інфраструктура як частина повсякденного життя
2. різноманітність послуг
3. Агентство працює цілодобово
4. AMeDAS - автоматична система спостереження за погодою
5. Створення цифрового прогнозу з використанням суперкомп'ютера
6. Система сертифікації приватних синоптиків
7. Допомога при стихійних лихах і міжнародна діяльність

Цунамі, що виникло через Великого східно-японського землетрусу 11 березня 2011 р забрало понад 18 000 життів, і з тих пір Японія страждала від ряду інших стихійних лих. Зсуви, що трапилися в результаті проливних дощів в префектурі Хіросіма в серпні 2014 р призвели до смерті близько 70 осіб, а в наступному місяці кількість загиблих і зниклих без вісті під час виверження вулкана Онтаке , Розташованого в центральній частині Хонсю, склало 63 людини. Це виверження стало найтрагічнішим за сім десятків років, що минули після закінчення Другої світової війни. У вересні 2015 року сильні дощі під час тайфуну призвели до розливу річки Кінугава в преф. Ібаракі, через що було затоплено безліч будинків і сільськогосподарських угідь на широкій площі в місті Дзьосо і околицях.

Повінь в м Дзьосо преф. Ібаракі після розливу річки Кінугава у вересні 2015 року (Фотографія Фурукави Такехіко)

Інформаційна інфраструктура як частина повсякденного життя

Останнім часом, коли відбуваються такі стихійні лиха, метеорологічне агентство виявляється в центрі уваги, і по телебаченню одну за одною транслюють прес-конференції з начальником відділу прогнозів, або з головою відділу нагляду за землетрусами і цунамі. Агентство живе дуже насиченим життям. Само собою, воно активно працює не тільки в таких екстрених випадках. Метеорологічне агентство є частиною необхідної в повсякденному житті інформаційної інфраструктури, надаючи щоденні зведення погоди.

Спочатку поговоримо про варіанти прогнозування погоди. Прогнози бувають точкові, тобто погодинні, короткочасні (на 1-2 дні), тижневі, на місяць і т. Д.

У разі землетрусу повідомляють про районі його епіцентру, інтенсивність поштовхів в різних регіонах, а крім того, через кілька хвилин сповіщають про можливість цунамі, і якщо вона є, то кажуть, через який час хвиля повинна досягти берега. Більш того, є система раннього оповіщення, яка через ТБ, радіо і мобільні телефони попереджає про початок землетрусу навіть до того, як почуються самі поштовхи. Ведеться і цілодобове спостереження за вулканічною активністю. Для відстеження змін в течіях Куросіо і Оясио, а також для прогнозування хвилювання на морі працюють кілька спостережних судів, що дрейфують буї-зонди, берегові хвилеміри.

Люди схильні вважати метеорологічне агентство організацією, яка прогнозує погоду, і рідко помічають всю різноманітність послуг, яке воно надає, і не уявляють все системи стеження і технології прогнозування, що використовуються для створення прогнозів погоди, організацію і бюджет агентства.

різноманітність послуг

Історія нинішнього Японського метеорологічного агентства починається з заснування в 1875 році Токійської метеорологічної обсерваторії при Міністерстві внутрішніх справ. У ній працювало менше 10 осіб, якими керував іноземний фахівець. У 1887 році вона була перейменована в Центральну метеорологічну обсерваторію, а в 1895 році її передали під управління Міністерства освіти. Після Другої світової війни вона опинилася в складі Міністерства транспорту, а в 1956 році їй було присвоєно статус урядового агентства. Після реорганізації центрального уряду агентство стало внеміністерскім бюро при Міністерстві землі, інфраструктури і транспорту (зараз Міністерство землі, інфраструктури, транспорту та туризму), подібно Японському агентству з туризму і Берегової охорони Японії. Практично весь час існування агентства ним керували і в ньому працювали практично тільки професіонали-експерти, і в цьому сенсі це виняткова організація серед державних служб.

Сучасне Метеорологічне агентство Японії займається різними природними явищами не тільки в атмосфері, а й на суші і на морі. Крім звичайної служби прогнозів погоди воно створює прогнози для цивільної авіації, відстежує повені, зсуви, землетруси, вулканічну активність і цунамі. Агентство також вимірює вміст двоокису вуглецю в атмосфері і потужність озонового шару. Це дуже широке поле діяльності - для порівняння, Національна метеорологічна служба США, Метеорологічне бюро Великобританії, аналогічні служби в Китаї та Південній Кореї займаються в основному погодою.

Діяльність агентства визначає Акт про метеорологічній службі. Цей закон був прийнятий в 1952 році, коли закінчився період окупації Японії. Наступного року Японія стала членом Всесвітньої метеорологічної організації - спеціалізованого міжурядового установи ООН (членом ООН Японія стала трьома роками пізніше, в 1956 році).

Агентство працює цілодобово

Головне управління агентства в Токіо включає п'ять відділів - адміністративний, відділи прогнозування, спостереження, сейсмології і вулканології, і відділ світової навколишнього середовища і моря. Вони розділені на 21 відділення, такі як відділення прогнозів, відділення спостереження за землетрусами і цунамі, відділення атмосферного довкілля. Серед додаткових органів агентства - Інститут метеорологічних досліджень, Метеорологічний коледж і Метеорологічний супутниковий центр.

Крім того, у агентства є шість місцевих представництв, які завідують 50 місцевими метеорологічними управліннями. У кожному з цих управлінь працює близько 30 осіб, які позмінно цілодобово виконують щоденні роботи по створенню прогнозів, оповіщень і т. П. Вони також відстежують стан приземної атмосфери, в тому числі температуру, тиск і вітер.

Метеостанція в Метеорологічному управлінні Мито, преф. Ібаракі (фотографія Фурукави Такехіко)

Метеорологічне агентство також управляє авіаційними метеослужбами в Наріте, Ханеда і інших аеропортах країни для забезпечення безпеки авіасполучень.

Всього в Метеорологічному агентстві працює близько 5200 осіб, річний бюджет його становить 60 млрд ієн, 40% з нього витрачається на устаткування.

AMeDAS - автоматична система спостереження за погодою

Метеорологічне агентство Японії довгий час є лідером по використанню передових інформаційних технологій. В середині 1950-х років він почав використовувати «метеорадар» - систему цілодобового спостереження за опадами, створивши мережу станцій, що охопила всю країну. У 1974 році вперше в світі стала використовуватися автоматична система стеження AMeDAS (Automated Meteorological Data Acquisition System), що збирає метеорологічну інформацію. Зараз станції AMeDAS розташовані в 1300 точках країни, а починалося все зі створення системи передачі даних по телефонних дротах у співпраці з національною телефонною компанією NTT.

Станція автоматичного спостереження за погодою AMeDAS в Косино, преф. Фукуї (фотографія Метеорологічного агентства Японії)

Карта з сайту Метеорологічного агентства, що показує кількість опадів по всій країні за даними «метеорадар» і системи AMeDAS

Використовуючи дані «метеорадар» і системи AMeDAS, агентство у вигляді карт публікує інформацію в реальному часі про погоду в даний момент і прогнози на кілька годин.

Метеорологічне агентство також використовує радіозонди - пристрої, оснащені радіопередавачем, які за допомогою повітряних куль піднімаються на висоту до 30 кілометрів і вимірюють тиск, температуру, вологість і швидкість вітру. Ці одноразові пристрої, вартість яких становить кілька десятків тисяч ієн, щодня запускають в шістнадцяти точках країни.

Відправка радіозонда зі станції на острові Хатідзёсіма (фотографія Метеорологічного агентства Японії)

Супутникова фотографія з «Хімаварі», на якій видно тайфун і його центр (фотографія Метеорологічного агентства Японії)

У 1977 році агентство запустило перший метеосупутник «Хімаварі», а влітку 2015 року ввів вже восьмий такий супутник. Вони знаходяться на геостаціонарних орбітах в 35 000 км над екватором і є важливими джерелами інформації про тайфуни і інших природних явищах. Візуальні дані, одержувані супутниками, містять інформацію про температуру на поверхні землі, рухах хмар, що згодом використовується для численних прогнозів погоди, про що я ще скажу далі.

Основою системи раннього попередження про землетруси і цунамі є мережа сейсмологічних датчиків, розташованих в різних куточках країни як на суші, так і на морському дні. Використовуючи їх дані, Метеорологічне агентство, а також розташована в Осаці Єдина система спостереження за сейсмічною активністю (EPOS) ведуть цілодобове спостереження, публікують оповіщення, визначають епіцентр землетрусів, ймовірність цунамі і т. Д.

Створення цифрового прогнозу з використанням суперкомп'ютера

Мал. 1 Сітка навколо земної кулі, яка використовується при комп'ютерних прогнозах (фотографія Метеорологічного агентства Японії)

З моменту появи служби погоди в епоху Мейдзі і до середини 1970-х років прогнози погоди грунтувалися на судженнях синоптиків, котрі аналізували погодні карти, і багато в чому були суб'єктивні. Після цього прогрес метеорології, розвиток технологій спостереження, а найбільше - поява суперкомп'ютерів, здатних швидко обробляти величезні масиви даних, дали можливість створювати цифрові Предсказательная моделі, засновані на формулах фізичних законів метеодінамікі.

На рис. 1 показана координаційна сітка, що охоплює всю земну кулю і використовується при побудові Предсказательная моделей. Для кожної з точок сітки в якості початкових умов вводяться дані щоденних спостережень, і суперкомп'ютера потрібно приблизно годину, щоб обчислити очікувану температуру, тиск, вітер і кількість опадів. Потім на основі цих даних створюється прогноз. У цій моделі використовується технологія цифрової симуляції, яка революційним чином позначилася на прогнозуванні погоди. З суб'єктивного рівня воно просунулося до об'єктивних технологіям. Зараз цифрова модель використовується не тільки для короткострокових прогнозів, але, наприклад, і для передбачення руху тайфунів.

Система сертифікації приватних синоптиків

В останні роки метеорологічне агентство зазнало два основних зміни. По-перше, воно передало прогнозування погоди в руки приватних компаній. При кабінеті прем'єр-міністра Хосокава Моріхіро (1993-1994) в ході заходів щодо лібералізації різних галузей діяльності з'явилася система сертифікованих синоптиків, яка дозволила приватному бізнесу брати участь і в цій сфері. Зараз такі синоптики працюють приблизно в 60 компаніях. Цього літа проводився вже 44-й іспит на сертифікат синоптика, і кількість тих, хто складав іспит перевищила 170 000 осіб, з них сертифікати отримало майже 10 000. У середньому іспит успішно складає близько 6% учасників, наймолодшому з яких виповнилося 12 років. Втім, з мають сертифікат за цією спеціальністю працює чи тисяча чоловік, на таку роботу влаштуватися дуже непросто. Для них потрібні нові сфери застосування своїх знань, такі як допомога в підготовці до стихійних лих в органах місцевого самоврядування. Наскільки мені відомо, система державної сертифікації синоптиків існує тільки в Японії, а в США кваліфікацію підтверджує Метеорологічне суспільство.

Допомога при стихійних лихах і міжнародна діяльність

Другим важливим зміною в роботі агентства є зміщення в бік допомоги при стихійних лихах. У цьому сенсі символічним була поява в серпні 2013 року системи «екстрених повідомлень». Існуюча на протязі довгого часу до цього схема метеорологічних сповіщень була поліпшена, щоб відповідати сучасним проблемам, пов'язаним з глобальним потеплінням і почастішали стихійними лихами. «Екстрене оповіщення» є однією з категорій в системі оповіщення, його передають місцеві метеостанції адміністративним органам в межах префектури в тих випадках, коли очікується, наприклад, екстремальне кліматичне явище, що спостерігається раз на кілька десятків років. Останнім часом метеостанції безпосередньо дають рекомендації місцевим органам, відповідальним за готовність до стихійних лих, і більш активно взаємодіють з главами адміністрацій, на яких лежить обов'язок давати розпорядження про евакуацію.

На закінчення хочу сказати про те міжнародному внесок, який робить метеорологічне агентство. Воно почало обмін даними, що отримуються з супутників «Хімаварі», заснувало ряд місцевих центрів по попередженню про аномально низького тиску, про вулканічному попелі на маршрутах повітряного сполучення та інші, а також відряджає своїх фахівців у Всесвітню метеорологічну організацію (ВМО), центр якої знаходиться в Женеві. Загальний внесок Метеорологічного агентства Японії в діяльність ВМО становить близько 10%, і Японія поступається тільки Сполученим Штатам. Крім того, агентство бере участь у створенні доповіді про глобальне потепління, який розробляє Міжурядова група експертів зі зміни клімату (МГЕЗК). Робота з кліматичними явищами вимагає широкого міжнародного співробітництва.

Фотографія до заголовку: Китагава Садаюкі, директор вулканологічного відділення Метеорологічного агентства, на прес-конференції в Токіо, присвяченій виверження вулкана Асо 14 вересня 2015 року (© Jiji)