Метеорологічне агентство Японії від прогнозів погоди до землетрусів, цунамі та вулкан
Інформаційна інфраструктура як частина повсякденного життя
Останнім часом, коли відбуваються такі стихійні лиха, метеорологічне агентство опиняється в центрі уваги, і на телебаченні одну за одною транслюють прес-конференції з начальником відділу прогнозів, або з головою відділу спостереження за землетрусами та цунамі. Агентство живе дуже насиченим життям. Зрозуміло, воно активно працює не тільки в таких екстрених випадках. Метеорологічне агентство є частиною необхідної у повсякденному житті інформаційної інфраструктури, надаючи щоденні погодні зведення.
Спочатку поговоримо про варіанти прогнозування погоди. Прогнози бувають точкові, тобто погодинні, короткочасні (на 1-2 дні), тижневі, на місяць і т.д.
Люди схильні вважати метеорологічне агентство організацією, яка прогнозує погоду, і рідко помічають всю різноманітність послуг, яку вона надає, і не уявляють усі системи стеження та технології прогнозування, які використовуються для створення прогнозів погоди, організацію та бюджет агентства.
Різноманітність послуг
Історія нинішнього Японського метеорологічного агентства починається з заснування 1875 року Токійської метеорологічної обсерваторії при Міністерстві внутрішніх справ. У ній працювало менше ніж 10 осіб, якими керував іноземний фахівець. 1887 року вона була перейменована на Центральну метеорологічну обсерваторію, а 1895 року її передали під управління Міністерства освіти. Після Другої світової війни вона опинилася у складі Міністерства транспорту, а 1956 року їй було надано статус урядового агентства. Після реорганізації центрального урядуагентство стало позаміністерським бюро при Міністерстві землі, інфраструктури та транспорту (зараз Міністерство землі, інфраструктури, транспорту та туризму), подібно до Японського агентства з туризму та Берегової охорони Японії. Практично весь час існування агентства ним керували й у ньому працювали практично лише професіонали-експерти, й у сенсі це виняткова організація серед державних служб.
Діяльність агентства визначає Акт про метеорологічну службу. Цей закон було прийнято 1952 року, коли закінчився період окупації Японії. Наступного року Японія стала членом Всесвітньої метеорологічної організації – спеціалізованої міжурядової установи ООН (членом ООН Японія стала трьома роками пізніше, 1956 року).
Агентство працює цілодобово
Головне управління агентства в Токіо включає п'ять відділів – адміністративний, відділи прогнозування, спостереження, сейсмології та вулканології, та відділ світового довкілля та моря. Вони поділені на 21 відділення, такі як відділення прогнозів, відділення спостереження за землетрусами та цунамі, відділення атмосферного довкілля. Серед додаткових органів агентства – Інститут метеорологічних досліджень, Метеорологічний коледж та Метеорологічний супутниковий центр.
Крім того, агентство має шість місцевих представництв, які управляють 50 місцевими метеорологічними управліннями. У кожному з цих управлінь працює близько 30 осіб, які позмінно цілодобово виконують щоденні роботи зі створення прогнозів, оповіщень тощо. Вони також відстежують стан приземної атмосфери, у тому числі температуру, тиск та вітер.
Метеорологічне агентство також керує авіаційними метеослужбами в Наріті, Ханеді та інших аеропортах країни для забезпечення безпеки авіасполучення.
Загалом у Метеорологічному агентстві працює близько 5200 осіб, річний бюджет його становить 60 млрд ієн, 40% із нього витрачається на обладнання.
AMeDAS – автоматична система спостереження за погодою
Використовуючи дані «метеорадару» та системи AMeDAS, агентство у вигляді карт публікує інформацію в реальному часі про погоду в даний момент та прогнози на кілька годин.
Метеорологічне агентство також використовує радіозонди – пристрої, оснащені радіопередавачем, які за допомогою повітряних куль піднімаються на висоту до 30 кілометрів та вимірюють тиск, температуру, вологість та швидкість вітру. Ці одноразові пристрої, вартість яких становить кілька десятків тисяч ієн, щодня запускають у шістнадцятьох точках країни.
1977 року агентство запустило перший метеосупутник «Хімаварі», а влітку 2015 року запровадило вже восьмий такий супутник. Вони знаходяться на геостаціонарних орбітах за 35 000 км над екватором і є важливими джерелами інформації про тайфуни та інші природні явища. Візуальні дані, які отримують супутники, містять інформацію протемпературі біля землі, рухах хмар, що згодом використовується для численних прогнозів погоди, про що я ще скажу далі.
Основою системи раннього попередження про землетруси та цунамі є мережа сейсмологічних датчиків, розташованих у 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) проводять цілодобове спостереження, публікують оповіщення, визначають епіцентр землетрусів, ймовірність цунамі тощо.
Створення цифрового прогнозу з використанням суперкомп'ютера
З моменту появи служби погоди в епоху Мейдзі і до середини 1970-х років прогнози погоди ґрунтувалися на судженнях синоптиків, які аналізували погодні карти, і багато в чому були суб'єктивними. Після цього прогрес метеорології, розвиток технологій спостереження, найбільше – поява суперкомп'ютерів, здатних швидко обробляти величезні масиви даних, дали можливість створювати цифрові передбачувальні моделі, засновані на формулах фізичних законів метеодинаміки.
На рис. 1 показана координаційна сітка, що охоплює всю земну кулю і використовується при побудові передбачуваних моделей. Для кожної з точок сітки в якості початкових умов вводяться дані щоденних спостережень, і суперкомп'ютер потрібно приблизно годину, щоб обчислити очікувану температуру, тиск, вітер і кількість опадів. Потім основі цих даних створюється прогноз. У цій моделі використовується технологія цифрової симуляції, яка революційним чином позначилася на прогнозуванніпогоди. З суб'єктивного рівня воно просунулося до об'єктивних технологій. Зараз цифрова модель використовується як для короткострокових прогнозів, але, наприклад, й у передбачення руху тайфунів.
Система сертифікації приватних синоптиків
В останні роки метеорологічне агентство зазнало двох основних змін. По-перше, воно передало прогнозування погоди до рук приватних компаній. При кабінеті прем'єр-міністра Хосокави Моріхіро (1993-1994) у ході заходів щодо лібералізації різних галузей діяльності з'явилася система сертифікованих синоптиків, яка дозволила приватному бізнесу брати участь і у цій сфері. Нині такі синоптики працюють приблизно у 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 отримали майже 10 000. У середньому іспит успішно складає близько 6% учасників, наймолодшому з яких виповнилося 12 років. Втім, з тих, хто має сертифікат за цією спеціальністю, працює чи тисяча людей, на таку роботу влаштуватися дуже непросто. Для них потрібні нові сфери застосування своїх знань, такі як допомога у підготовці до стихійних лих в органах місцевого самоврядування. Наскільки мені відомо, система державної сертифікації синоптиків існує лише у Японії, а США кваліфікацію підтверджує Метеорологічне суспільство.
Допомога при стихійних лихах та міжнародна діяльність
Насамкінець хочу сказати про той міжнародний внесок, який робить метеорологічне агентство. Воно почало обмін даними, одержуваними із супутників «Хімаварі», заснувало низку місцевих центрів щодо попередження про аномально низький тиск, про вулканічний попіл на маршрутах повітряного сполучення та інші, а також командує своїхфахівців у Всесвітню метеорологічну організацію (ВМО), центр якої знаходиться у Женеві. Загальний внесок Метеорологічного агентства Японії у діяльність СМО становить близько 10%, і Японія поступається лише Сполученим Штатам. Крім того, агентство бере участь у створенні доповіді про глобальне потепління, яку розробляє Міжурядова група експертів зі зміни клімату (МГЕЗК). Робота з кліматичними явищами потребує широкого міжнародного співробітництва.