Narzędzia do skuteczniejszego przewidywania powodzi i susz
Zapoczątkowana przez NASA w 2002 r. misja GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) była pierwszym źródłem informacji na temat globalnego obiegu wody na Ziemi. Obecnie konsorcjum ośmiu organizacji zaczęło wykorzystywać te dane do wykazania, że produkty redystrybucji masowej mogą zapoczątkować innowacyjne podejście do monitorowania i prognozowania powodzi i suszy. „Dzięki GRACE można było zaobserwować czasowe zmiany masy środowiskowej, a związane z nimi produkty danych dojrzewały w ciągu ostatnich 16 lat. Teraz, gdy proces jest zakończony, można rozpocząć inne, podobne do GRACE misje. Wciąż jednak istniało duże zapotrzebowanie na skonsolidowane produkty i na poprawę dostępności danych dla niespecjalistów”, wyjaśnia prof. Adrian Jäggi, koordynator EGSIEM z ramienia Uniwersytetu w Bernie. Ponadto projekt miał na celu zwiększenie rozdzielczości czasowej z jednego miesiąca, typowej dla produktów GRACE, do jednego dnia i dostarczenie informacji o polu grawitacyjnym w ciągu pięciu dni w przypadku zastosowań, w których czas ma kluczowe znaczenie. Chodziło o to, aby zapewnić większą świadomość czasową potencjalnie zmieniających się ekstremów hydrologicznych. „Dla nas równanie jest proste: lepsza wiedza prowadzi do lepszego podejmowania decyzji, a przygotowanie się na potencjalne zagrożenie jest często tańsze niż sprzątanie po kataklizmie”, wyjaśnia prof. Jäggi. „Zmiany masy grawitacyjnej i wodnej dostarczają istotnych informacji ilościowych na temat zmian poziomu morza, odpływu rzek, wód gruntowych, mas śniegu, masy lodowca i masy biegunowej pokrywy lodowej. Dzięki naszym produktom moglibyśmy stworzyć serwis wczesnego ostrzegania o prognozowanych powodziach i zagrożeniu suszą, jak również generować zaawansowane alarmy powodziowe”. Aby lepiej zrozumieć potencjał swoich produktów, zespół przeanalizował historyczne powodzie i susze oraz opracował odpowiednie wskaźniki. Powódź, która dotknęła Namibię w 2009 r., zabiła na przykład 131 osób i silnie dotknęła kolejne 445 000. Badania wykazały, że gdyby ostrzeżenia pojawiły się 10 dni wcześniej, to zmniejszyłoby to liczbę ofiar o około 57%, a szkody w sektorach społecznym, produkcyjnym i infrastrukturalnym odpowiednio o 58%, 41% i 35%. Produkty i narzędzia EGSIEM mogą to umożliwić w przypadku powodzi spowodowanych ruchem mas wody. Opracowano trzy główne rodzaje produktów: połączone globalne rozwiązania w zakresie pola grawitacyjnego, produkty z zakresu pola grawitacyjnego w czasie zbliżonym do rzeczywistego oraz współczynniki wilgotności. Połączone rozwiązania z zakresu globalnego pola grawitacyjnego rozwiązały problem użytkowników, którzy wcześniej musieli wybierać produkty danych z jednego z pięciu do sześciu istniejących centrów przetwarzania danych. EGSIEM zunifikował te rozwiązania i dzięki temu osiągnął lepsze wyniki niż jakikolwiek inny istniejący produkt dzięki lepszemu stosunkowi sygnału do szumu. Z drugiej strony, produkt działający w czasie zbliżonym do rzeczywistego może dostarczyć dane z opóźnieniem nieprzekraczającym w większości przypadków 24 godzin, co pozwala na nowe zastosowania w czasie zbliżonym do rzeczywistego, takie jak monitorowanie powodzi i suszy. Współczynnik wilgotności, na który składają się miesięczne lub dzienne mapy globalne o jednostopniowej rozdzielczości pomiaru, może również określać masowe powodzie i susze, które miały miejsce w przeszłości, a tym samym pogłębiać zrozumienie warunków prowadzących do takich ekstremalnych zjawisk. „Tego rodzaju produkt/informacja nie była wcześniej wykorzystywana, ale jej potencjał jest ogromny. Oprócz zainteresowania naukowego, ma to bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo publiczne, ponieważ w trybie zbliżonym do rzeczywistego dane bezpośrednio wskazują na zagrożenie”, mówi prof. Jäggi. Teraz, kiedy projekt jest zakończony, wydarzeniem, na które należy zwrócić uwagę, jest z pewnością uruchomienie następcy misji GRACE. „GRACE przestało działać w czerwcu 2017 r., co oznacza, że społeczność użytkowników jest obecnie ślepa na wszelkiego rodzaju zmiany wywołane masowo. Dzięki uruchomieniu GRACE Follow-On, które jest obecnie planowane na 21 maja 2018 r., możemy dostarczyć tych unikalnych danych społecznościom i społeczeństwu. Właśnie za pięć do dziesięciu lat będziemy mogli odkrywać potencjał naszych produktów danych, ale jesteśmy przekonani, że za pięć do dziesięciu lat będą one niezbędne do monitorowania i prognozowania systemu Ziemi”, podsumowuje profesor Jäggi.
Słowa kluczowe
EGSIEM, obserwacja Ziemi, masa wodna, powódź, susza, GRACE, grawitacja