CC BY
18
Методические аспекты обеспечения
климатологической информацией органов военного управления
Круссер И. В., Колягин С. В., ВУНЦ ВВС «ВВА», г. Воронеж
Особенность гидрометеорологического обеспечения ОВУ на этапе планирования применения войск (сил) состоит в необходимости оценивания и учета гидрометеорологических условий в конкретных физико-географических регионах на длительные временные сроки, в способах представления гидрометеорологической информации и в разработке на ее основе предложений по учету влияния гидрометеорологических параметров на эффективность действий войск (сил). Так, гидрометеорологическое обеспечение целого ряда задач, решаемых ВВС, требует привлечения прогностической информации с заблаго-временностью 30 суток и более. Получение такой информации - задача долгосрочных прогнозов погоды, являющихся при указанной заблаговременности по своей сути климатическими [1]. В соответствии с Климатической доктриной РФ и Комплексным планом научных исследований погоды и климата (до 2020 г.) одним из магистральных направлений укрепления военной безопасности России является адаптация Вооруженных Сил к современным погодно-климатическим воздействиям. Указанная адаптация требует применения научно-методического аппарата поддержки принятия метеозависимых решений по планированию деятельности войск (сил), обеспечивающему заданный уровень гидрометеорологической безопасности.
Существующая система получения и представления климатической информации ОВУ ВС РФ предназначена для приема информации в виде первичных данных, проверки их корректности, формирования архивных массивов, решения задач по расчету климатических характеристик и показателей, составлению климатических сводок, справок, описаний, а также их наглядного представления в форме, удобной потребителю, и для выполнения других задач.
Анализ существующей технологии получения и представления климатической информации ОВУ, исследование источников получения первичной гидрометеорологической информации позволяют сделать вывод, что основой такой информации служат климатические справочники двадцатилетней давности. Кроме того, климатические справочники из-за ограничения объема содержат информацию, далеко не в полной мере отражающую как состав необходимых гидрометеорологических параметров и явлений, их климатические характеристики, так и требуемую детализацию по времени и пространству в соответствии с характером решаемых задач. Все это резко снижает качество и достоверность климатических прогнозов.
К основным недостаткам существующей системы получения и представления климатической информации можно отнести следующие: имеющаяся климатическая информация не отражает изменения климата за последние десятилетия, форма хранения и представления климатических данных (в виде бу-
мажных носителей, магнитных лент и т. д.) не отвечает современным требованиям, существующая система не соответствует возможностям современных технологий по получению первичной метеорологической информации.
В то же время, пропускная способность существующих каналов связи и мощности современной вычислительной техники делают вполне реальной автоматизацию процесса получения, обновления и анализа требуемой климатической информации в реальном масштабе времени и для любого района земного шара. Появляется возможность расширения состава гидрометеорологических параметров и явлений, их климатических характеристик с учетом тенденций в текущем изменении климата и расчета этих характеристик не только в рамках основных календарных сроков, но и на декадный, месячный интервал с любого начального срока с 5-10 дневной периодичностью, вплоть до суточной [2]. Тем самым расширяются возможности климатического прогноза и способов его использования в интересах заблаговременного планирования. Кроме того, существует потребность расчета новых климатических показателей, используя которые можно будет с достаточной заблаговременностью планировать действия войск (сил) в различных климатических условиях.
Одним из таких показателей может стать биоклиматический параметр, характеризующий комфортность нахождения в жилых, служебных, складских и других помещениях личного состава. Основой для расчета этого параметра может служить индекс комфорта, определяемый по формуле [3]:
Н = 0,24((в - 1П) + 0,1а- 0,09(37,8- , (1)
где ^ - температура воздуха, ^ - температура поверхностей стен помещения, а - абсолютная влажность воздуха, определяемая по ^ и относительной влажности Я, V - скорость движения воздуха.
Эмпирический анализ показал, что выражение (1) может быть уточнено и представлено следующим выражением:
Н = 0,27^ - 0М - 0,15(37,8-, (2)
где Я - относительная влажность воздуха в долях единицы.
Результаты расчетов индекса комфорта по выражению (2) представлены в таблице.
Таблица
Значения индекса комфорта для различных значений температуры и влажности воздуха
Я = 0,6 Я = 0,7 Я = 0,8 Я = 0,9 Я = 1,0
10 °с -0,89 -0,76 -0,63 -0,50 -0,37
15 °С 1,11 1,24 1,37 1,50 1,63
20 °С 3,11 3,24 3,37 3,50 3,63
25 °С 5,11 5,24 5,37 5,50 5,63
30 °с 7,11 7,24 7,37 7,50 7,63
Анализ результатов расчетов, представленных в таблице (1), позволяет определить границы комфортного уровня в диапазоне 2,0 < Н < 5.5.
Аналогично могут быть выведены другие критериальные параметры, поз-
воляющие регулировать время нахождения личного состава в экстремально холодных или жарких районах, параметры, определяющие работоспособность техники в различных погодных условиях и т. д.
Таким образом, предназначение обновленной системы получения и представления климатической информации заключается в следующем:
- оперативное обеспечение потребителя климатической информацией с высокой степенью детализации по времени и пространству для выполнения различных, в том числе специфических задач в условиях высочайшего уровня развития современной военной авиационной техники;
- оптимальное использование погодных условий для выполнения мероприятий, соответствующим планам оперативной и боевой подготовки;
- предоставление авиационному потребителю новых климатических параметров, позволяющих наиболее полно учесть погодные условия при планировании действий войск (сил).
Для решения поставленных задач необходимо разработать перспективную систему получения, обработки, хранения, анализа и представления климатической информации ОВУ ВС с целью повышения эффективности гидрометеорологического обеспечения применения авиации.
Перспективная система получения и представления климатической информации должна базироваться на автоматизированных системах погодного мониторинга, реализующих алгоритмы потокового сбора широкого спектра гидрометеорологической информации со всей территории, представляющей сферу деятельности авиационного потребителя. При разработке облика и структуры перспективной системы получения и представления климатической информации необходимо учитывать возможное создание в ближайшем будущем в РФ автоматизированных систем погодного мониторинга, действующим в настоящее время во многих странах мира. Подобные системы предоставляют стандартную и специализированную метеорологическую информацию.
К основным функциям центра перспективной системы можно отнести:
- сбор информации по каналам связи;
- определение режима работы по сбору, обработке и распределению специализированной гидрометеорологической информации;
- обработка сообщений, их идентификация и логический контроль;
- автоматизированный комплексный анализ поступающей информации использованием климатической модели;
- разработка детализированных климатических прогнозов погоды по возможным направлениям применения авиации;
- формирование и динамическое обновление оперативной и климатической баз метеорологических данных;
- распределение информации в соответствии с регламентом;
Центральная станция (метеорологическое подразделение ОВУ) обеспечит
доступ к информационным ресурсам и работу с ними для всех пользователей системы. Она должна работать в непрерывном круглосуточном режиме.
Рабочие места пользователей предлагается реализовать как набор унифи-
цированных клиентов в среде Internet/Intranet (или аналогичной среде военной коммуникации) на основе стандартных браузеров (Internet Explorer или Netscape Communicator и т. д.), и как многофункциональные клиентские места.
Таким образом, перспективная система получения и представления климатической информации ОВУ ВС для своей практической реализации требует разработки предложений к плану мероприятий, направленных на совершенствование существующей системы. При этом необходимо максимально использовать составляющие совершенствуемой системы для того, чтобы в кратчайшие сроки и с минимальными затратами осуществить переход на новую систему получения и представления климатической информации, базирующейся на современных автоматизированных комплексах.
В соответствии с этим, предложения к плану мероприятий, направленных на совершенствование системы получения и представления климатической информации в ГМС ВС можно сформулировать следующим образом.
1. Необходимо разработать новый модуль в рамках существующего программного обеспечения комплекса АРМ-ВГМ для автоматизации процесса обработки первичной метеорологической информации с целью получения из нее климатических характеристик.
2. Необходимо провести климатологическую обработку рядов метеорологических наблюдений, составленных в последние десятилетия и согласовать их с имеющейся климатической информацией.
3. Необходимо создание и развитие сети автоматических и полуавтоматических комплексов получения первичной метеорологической информации, расположенных вне крупных населенных пунктов.
4. Необходимо разработать математическое обоснование использования полученных с помощью этих комплексов климатических данных при использовании климатического прогноза для районов применения авиации.
5. Необходимо разработать алгоритм согласования данных наблюдений, полученных на гражданских и военных метеорологических станциях.
6. Необходимо сформулировать единые требования к климатической информации, поставляемой потребителю.
Обновленную систему получения и представления климатической информации необходимо строить с учетом возможностей современных комплексов получения, обработки, хранения и представления первичной гидрометеорологической информации. При создании обновленной системы получения и представления климатической информации необходимо решить ряд задач, которые могут быть сформулированы следующим образом:
- климатологическая обработка рядов метеорологических наблюдений, составленных в последние десятилетия (после 1986 г.) и их согласование с имеющейся климатической информацией;
- автоматизация процесса получения климатической информации из первичной гидрометеорологической информации;
- создание и развитие сети автоматических и полуавтоматических комплексов получения первичной метеорологической информации, расположенных вне крупных населенных пунктов;
- математическое обоснование использования полученных с помощью этих комплексов климатических данных при разработке климатического прогноза для районов применения войск (сил);
- согласование данных наблюдений, полученных на гражданских и военных метеорологических станциях.
В требованиях к климатической информации необходимо отразить оптимальные объемы климатических данных, поступающих потребителю, а также сроки их обновления, содержание и форму представления.
Библиографический список
1. Круссер И. В., Жильчук И. А. Совершенствование системы получения и представления климатической информации органам военного управления ВВС. Научно-технический отчет о НИР. — Воронеж: ВАИУ. 2008. — 28 с.
2. Михайлов В. В., Тищенко А. И. Формирование норм обеспечения метеорологических подразделений авиации ВС РФ гидрометеорологической техникой и приборами. Разработка руководства по эксплуатации и обслуживанию технических средств метеорологических подразделений авиации ВС РФ. Научно-технический отчет о НИР. — Воронеж: ВАИУ. 2011. — 108 с.
3. Круссер И. В. Климатология. Учебное пособие. — Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2013. — 182 с.
