Национальная метеорологическая служба - National Weather Service

Национальная служба погоды
US-NationalWeatherService-Logo.svg
Обзор агентства
Сформирован 9 февраля 1870 г . ; 151 год назад ( 1870-02-09 )
Предыдущее агентство
Юрисдикция Федеральное правительство США
Штаб-квартира Сильвер-Спринг, Мэриленд
38 ° 59′30 ″ с.ш., 77 ° 01′48 ″ з.д. / 38,99167 ° с.ш.77,03000 ° з. / 38,99167; -77,03000 Координаты : 38 ° 59′30 ″ с.ш., 77 ° 01′48 ″ з.д. / 38,99167 ° с.ш.77,03000 ° з. / 38,99167; -77,03000
Годовой бюджет 1,204 млрд долларов США ( 2021 финансовый год )
Руководитель агентства
Материнское агентство Национальное управление океанических и атмосферных исследований
Детское агентство
Ключевой документ
Веб-сайт weather.gov
Сноски

Национальная служба погоды ( NWS ) является агентством по федеральному правительству Соединенных Штатов , которое поручено представить прогнозы погоды, предупреждения об опасных явлениях погоды и других связанных с погодой продуктов для организаций и общественность в целях защиты, безопасности и общее Информация. Он является частью Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) Министерства торговли и имеет штаб-квартиру в Силвер-Спринг , штат Мэриленд , в столичном районе Вашингтона . Агентство было известно как Бюро погоды США с 1890 года, пока не приняло свое нынешнее название в 1970 году.

NWS выполняет свою основную задачу через совокупность национальных и региональных центров и 122 местных бюро прогнозов погоды (WFO). Поскольку NWS является агентством федерального правительства США, большинство его продуктов находятся в общественном достоянии и доступны бесплатно.

История

Штаб-квартира NWS в Сильвер-Спринг, штат Мэриленд

В 1870 году Бюро погоды Соединенных Штатов была создана с помощью совместного решения о Конгрессе , подписанного президентом Улисс Грант с миссией «для обеспечения проведения метеорологических наблюдений на военных станций в глубь континента и в других местах штатов и территорий ... и для оповещения о приближении и силе штормов на северных (Великих) озерах и на побережье с помощью магнитного телеграфа и морских сигналов ". Агентство было передано военному министру, поскольку Конгресс считал, что «военная дисциплина, вероятно, обеспечит максимальную оперативность, регулярность и точность необходимых наблюдений». В Министерстве войны он был передан Службе связи армии США под командованием бригадного генерала Альберта Дж. Майера . Генерал Майер дал Национальной метеорологической службе ее первое название: Отдел телеграмм и сообщений для коммерческих целей.

Кливленд Аббе, который начал разрабатывать вероятностные прогнозы с использованием ежедневных данных о погоде, отправляемых Торговой палатой Цинциннати и Western Union , которую он убедил поддержать сбор такой информации в 1869 году, был назначен первым главным метеорологом Бюро. В своей прежней роли гражданского помощника начальника Службы связи Аббе убеждал Военное министерство исследовать погодные условия, чтобы обеспечить научную основу для прогнозов; он будет продолжать призывать к изучению метеорологии как науки после того, как возглавит Бюро погоды. В то время как между Службой связи и Конгрессом продолжались дебаты по поводу того, должно ли прогнозирование погодных условий осуществляться гражданскими агентствами или существующим бюро прогнозов Службы связи, для наблюдения за этим вопросом был сформирован комитет Конгресса, который рекомендовал передать операции службы. министерство войны после двухлетнего расследования.

Агентство впервые стало гражданским предприятием в 1890 году, когда оно стало частью Министерства сельского хозяйства . Под надзором этого отделения Бюро начало выпускать предупреждения о наводнениях и прогнозы погоды для пожаров, а также выпустило первые ежедневные национальные карты приземной погоды; он также создал сеть для распространения предупреждений о тропических циклонах, а также службу обмена данными, которая передавала в Бюро анализ погоды в Европе и наоборот. Первый радиозонд Бюро погоды был запущен в Массачусетсе в 1937 году, что привело к переходу от обычных авиационных наблюдений к радиозондам в течение двух лет. Бюро запретило использование слова « торнадо » в любых своих метеорологических продуктах из опасения вызвать панику (шаг, который противоречит его намерениям из-за большого числа погибших во время прошлых вспышек торнадо из-за отсутствия заблаговременного предупреждения) до 1938 года. когда он начал распространять предупреждения о торнадо исключительно для персонала управления чрезвычайными ситуациями .

Позже в 1940 году бюро будет переведено в Министерство торговли . 12 июля 1950 года глава бюро Фрэнсис В. Райхельдерфер официально снял запрет агентства на публичные предупреждения о торнадо в Циркулярном письме, отметив для всех станций первого порядка, что «Бюро погоды сотрудникам следует избегать заявлений, которые могут быть истолкованы как отрицание готовности или способности Бюро делать прогнозы торнадо », и что существует« хорошая вероятность подтверждения »при выпуске таких прогнозов из-за сложности точного прогнозирования активности торнадо. Однако, это не будет никогда , пока она подвергается критике за продолжение отказаться от предоставления предупреждений общественности смерча и предотвращения высвобождения USAF суровой погоды предупреждение прогнозы торнадо Центра (впервые в 1948 году ВВС США капитан Роберт С. Миллер и майор Эрнест Fawbush) Помимо военного персонала, Бюро выпустило свои первые экспериментальные публичные прогнозы торнадо в марте 1952 года. В 1957 году Бюро начало использовать радары для краткосрочного прогнозирования местных штормов и гидрологических явлений, используя модифицированные версии тех, которые используются самолетами ВМС для создания WSR. -57 ( Ш Eather S urveillance R Адар, 19 57 ), с сетью систем WSR развертывается по всей стране до начала 1960 - х годов; Некоторые из радаров были модернизированы до моделей WSR-74, начиная с 1974 года.

Бюро погоды стало частью Управления экологических исследований, когда это агентство было сформировано в августе 1966 года . 1 октября 1970 года Управление экологических исследований было переименовано в Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) с принятием Национальной экологической политики. Действовать . В это время Бюро погоды стало Национальной метеорологической службой. NEXRAD (радар следующего поколения), система доплеровских радаров, развернутая для улучшения обнаружения и предупреждения сильных местных штормов, заменила системы WSR-57 и WSR-74 в период с 1988 по 1997 год.

Подорганизации прогнозирования

Пример карты максимальной температуры из NDFD.

NWS через множество подорганизаций выпускает различные прогнозы для пользователей, в том числе для широкой публики. Хотя на протяжении всей истории текстовые прогнозы были средством распространения продукции, NWS использовала больше прогностических продуктов в цифровом, сеточном, графическом или другом современном формате. Каждое из 122 бюро прогнозов погоды (WFO) отправляет свои графические прогнозы на национальный сервер для компиляции в Национальную базу данных цифровых прогнозов (NDFD). NDFD - это набор общих данных наблюдений за погодой, используемых организациями и общественностью, включая количество осадков, температуру и облачность среди других параметров. Помимо просмотра данных о погоде с координатной сеткой через Интернет, пользователи могут загружать и использовать отдельные сетки с помощью «декодера GRIB2», который может выводить данные в виде шейп-файлов , netCDF , GrADS , файлов с плавающей запятой и файлов переменных, разделенных запятыми. Доступ к определенным точкам в цифровой базе данных можно получить с помощью службы XML SOAP.

Пожарная погода

Национальная метеорологическая служба ежедневно выпускает множество материалов, касающихся лесных пожаров. Например, прогноз погоды при пожарах, который имеет период прогноза, охватывающий до семи дней, выпускается местными WFO ежедневно с обновлениями по мере необходимости. Прогнозы содержат информацию о погоде, имеющую отношение к борьбе с пожарами и борьбе с задымлением на ближайшие 12–48 часов, такую ​​как направление и скорость ветра, а также осадки. Соответствующие бригады используют эту информацию для планирования уровней укомплектования персоналом и оборудованием, способности проводить плановые контролируемые ожоги и оценки ежедневной пожарной опасности. Один раз в день метеорологи NWS выпускают закодированный прогноз погоды для конкретных пунктов наблюдения Лесной службы США, который затем вводится в Национальную систему оценки пожарной опасности (NFDRS). Эта компьютерная модель выводит ежедневную пожарную опасность, которая затем доводится до сведения общественности по одному из пяти уровней: низкий, средний, высокий, очень высокий или экстремальный.

Местные службы прогнозов погоды NWS также, в соответствии с установленным набором критериев, выпускают по мере необходимости пожарные погодные часы и предупреждения о красных флагах в дополнение к выпуску ежедневных прогнозов погоды в отношении пожаров для местной зоны обслуживания. Эти продукты предупреждают общественность и другие учреждения об условиях, которые могут привести к серьезным пожарам. На национальном уровне Центр прогнозирования штормов NWS выпускает анализы погоды при пожарах на первый и второй дни прогнозного периода, которые предоставляют вспомогательную информацию для местных прогнозов WFO относительно конкретных критических элементов погодных условий, связанных с пожарами. К ним относятся крупномасштабные районы, которые могут столкнуться с критическими погодными условиями, связанными с пожарами, включая возникновение «сухих гроз», которые обычно случаются на западе США и не сопровождаются дождем из-за его испарения, прежде чем достигнуть поверхности .

NWS IMET Крис Гибсон проводит наблюдения в полевых условиях.

Государственные и федеральные должностные лица лесного хозяйства иногда запрашивают у WFO прогноз для определенного места, называемого «точечным прогнозом», который используется для определения того, будет ли безопасно зажечь предписанный огонь и как расположить бригады на этапе контроля. Должностные лица отправляют запрос, обычно рано утром, содержащий координаты места предполагаемого пожара, время возгорания и другую соответствующую информацию. WFO составляет краткосрочный прогноз погоды для местности и отправляет его официальным лицам, как правило, в течение часа после получения запроса.

NWS помогает должностным лицам на месте крупных лесных пожаров или других бедствий, включая инциденты HAZMAT , путем оказания поддержки на месте через метеорологов по инцидентам (IMET). IMET - это прогнозисты NWS, специально обученные для работы с командами по управлению инцидентами во время сильных лесных пожаров или других стихийных бедствий, требующих погодной поддержки на месте. IMET быстро перемещаются к месту происшествия, а затем собирают мобильный метеорологический центр, способный обеспечить непрерывную метеорологическую поддержку на протяжении всего происшествия. В комплект входит сотовый телефон , портативный компьютер и коммуникационное оборудование, используемое для сбора и отображения данных о погоде, таких как спутниковые изображения или результаты численной модели прогноза. Удаленные метеостанции также используются для сбора конкретных данных по интересующим объектам и часто получают прямую поддержку от местного WFO во время таких кризисов. IMET, примерно 70–80 из которых используются на национальном уровне, могут быть развернуты везде, где происходит стихийное бедствие, и должны быть способны работать долгие часы в течение нескольких недель в удаленных местах в суровых условиях.

Офисы прогнозов погоды

NWS Weather Forecast Offices.svg

Национальная метеорологическая служба использует местные отделения, известные как службы прогнозов погоды (WFO), для выпуска продуктов, предназначенных для этих регионов. Каждая WFO имеет определенную зону ответственности, охватывающую несколько округов, приходов или других юрисдикций в пределах континентальной части Соединенных Штатов, которые в некоторых областях охватывают несколько штатов, или отдельные владения; местные офисы несут ответственность за составление и распространение прогнозов и предупреждений о погоде в районах их обслуживания. Некоторые из продуктов, которые выпускаются только WFO, - это предупреждения о сильных грозах и торнадо , наводнениях, внезапных наводнениях и зимние погодные часы и предупреждения, некоторые авиационные продукты и местные сетки прогнозов. Прогнозы, выпущенные WFO, доступны на их отдельных страницах на веб-сайте Weather.gov, к которым можно получить доступ либо через целевые страницы прогнозов (которые указывают офис, который распространяет данные о погоде), либо через карту предупреждений, представленную на главной странице веб-сайт Национальной метеорологической службы.

Национальные центры экологического прогнозирования

Авиация

Метеорологи готовят прогноз, начало 20 века.

NWS поддерживает авиационное сообщество, составляя несколько прогнозов. WFO каждого района несет ответственность за выпуск прогнозов аэродромов на аэродроме (TAF) для аэропортов, находящихся в их юрисдикции. TAF представляют собой сжатые закодированные 24-часовые прогнозы (30-часовые прогнозы для определенных аэропортов) для конкретного аэропорта, которые выпускаются каждые шесть часов с поправками, которые необходимы. В отличие от общественного прогноза погоды, TAF учитывает только погодные элементы, критичные для авиации; к ним относятся ветер, видимость , облачность и сдвиг ветра .

Двадцать одно подразделение метеорологической службы центра NWS (CWSU) совмещено с центрами управления воздушным движением (ARTCC) Федерального авиационного управления (FAA ) . Их основная обязанность - предоставлять самую последнюю информацию о погоде и проводить брифинги для подразделений управления дорожным движением и руководителей диспетчерских. Особое внимание уделяется погодным условиям, которые могут быть опасными для авиации или препятствовать потоку воздушного движения в национальной системе воздушного пространства . Помимо запланированных и внеплановых брифингов для лиц, принимающих решения в ARTCC и других объектах FAA, метеорологи CWSU также выпускают два внеплановых продукта. Center Weather Advisory (CWA) - это авиационное метеорологическое предупреждение о грозах, обледенении, турбулентности, а также низких потолках облаков и видимости. Заявление о метеорологическом воздействии (MIS) представляет собой прогноз на срок от двух до 12 часов, в котором описываются погодные условия, которые, как ожидается, повлияют на работу ARTCC.

Авиационный метеорологический центр (AWC), расположенный в Канзас-Сити, штат Миссури , представляет собой центральную службу поддержки авиации, управляемую Национальной метеорологической службой, которая выпускает два основных продукта:

  • AIRMET (Метеорологическая информация для летчиков) - информация об обледенении , турбулентности , затенении гор, сдвиге ветра на малых высотах, инструментальных метеорологических условиях и сильных приземных ветрах.
  • SIGMET (важная метеорологическая информация) - выдается для особых погодных условий, которые могут повлиять на аэропорт траектории полета в районе:
    • Конвективный - выдается для области грозы площадью 3000 квадратных миль (7800 км 2 ) или более, линии грозы длиной не менее 60 миль (110 км) или сильных или встроенных гроз, влияющих на любую область, которая, как ожидается, продлится. 30 минут или дольше.
    • Неконвективный - выдается при сильной турбулентности на площади 3000 квадратных миль (7800 км 2 ), сильном обледенении на площади 3000 квадратных миль (7800 км 2 ) или приборных метеорологических условиях на площади 3000 квадратных миль (7800 км 2 ) из-за пыль, песок или вулканический пепел.

Центр прогнозирования штормов

Центр прогнозирования штормов (SPC) в Нормане, штат Оклахома, выпускает часы для сильных гроз и торнадо в сотрудничестве с местными WFO, которые несут ответственность за определение юрисдикций, затронутых выпущенными часами, и SPC также проводит мезомасштабные обсуждения, посвященные возможной конвективной активности. SPC составляет отчеты о сильном граде, ветре или торнадо, выпускаемые местными WFO каждый день, когда грозы, вызывающие такие явления, происходят в данной области, и форматирует данные в текстовые и графические продукты. Он также предоставляет прогнозы конвективной активности на восьмой день прогнозируемого периода (в первую очередь, угроза сильных гроз, риск которых оценивается с помощью многоуровневой системы, разделенной на шесть категорий: общие грозы, маргинальные, слабые, усиленные, умеренные, или высокий - основанный в основном на ожидаемом количестве штормовых отчетов и региональном охвате грозовой активности в течение данного прогнозируемого дня), и отвечает за выпуск прогнозов пожарной погоды, которые помогают местным WFO определять необходимость предупреждений о красных флагах.

Центр прогнозов погоды

Центр прогнозирования погоды в Колледж-Парке, штат Мэриленд, предоставляет рекомендации относительно количества осадков в будущем и районов, где вероятны чрезмерные осадки, в то время как местные отделения NWS несут ответственность за выпуск данных о наводнениях, слежении за внезапными наводнениями, предупреждениями о наводнениях, предупреждениями о внезапных наводнениях и предупреждениями о наводнениях для своих местная зона предупреждения округа, а также официальный прогноз количества осадков для районов, находящихся в зоне их ответственности. Эти продукты могут подчеркивать и подчеркивают различные гидрологические вопросы в зависимости от географического района, землепользования, времени года, а также других метеорологических и неметеорологических факторов (например, в начале весны или в конце зимы может быть выпущено предупреждение о наводнении на ледяной затор на реке, в то время как летом, скорее всего, будет выдано предупреждение о наводнении из-за чрезмерного количества осадков).

Национальная карта AHPS.

В последние годы NWS расширило распространение гидрологической информации через Службу перспективных гидрологических прогнозов (AHPS). AHPS позволяет любому пользователю просматривать данные наблюдений и прогнозов для рек, озер и ручьев почти в реальном времени. Услуга также позволяет NWS предоставлять долгосрочную вероятностную информацию, которая может использоваться для решений долгосрочного планирования.

Центры речных прогнозов

Ежедневные прогнозы по рекам выпускаются тринадцатью центрами речных прогнозов (RFC) с использованием гидрологических моделей, основанных на осадках, характеристиках почвы, прогнозах осадков и некоторых других переменных. Первый такой центр был основан 23 сентября 1946 года. Некоторые RFC, особенно в горных регионах, также предоставляют прогнозы сезонного снежного покрова и пикового стока. Эти прогнозы используются широким кругом пользователей, в том числе в сельском хозяйстве , эксплуатации плотин гидроэлектростанций и водоснабжении .

Центр прогнозов океана

Области ответственности Национальной службы погоды за прогнозирование морской погоды.

Центр прогнозов океана Национальной службы погоды (OPC) в Колледж-Парке, штат Мэриленд, выпускает морскую продукцию для районов, находящихся в национальных водах Соединенных Штатов. Национальные центры NWS или службы прогнозов погоды выпускают несколько морских продуктов:

  • Прогноз прибрежных вод (CWF) - текстовый продукт, выпущенный всеми прибрежными WFOs, чтобы четко указать ожидаемые погодные условия в пределах их зоны ответственности за морской прогноз до пятого дня; это также касается ожидаемой высоты волны.
  • Offshore Waters Forecast (OFF) - текстовый продукт, выпущенный OPC, который предоставляет информацию о прогнозах и предупреждениях морякам, которые путешествуют в океанических водах, прилегающих к прибрежным водам США, в течение пятого дня.
  • Прогноз NAVTEX - текстовый прогноз, выпущенный OPC (объединяющий данные из прогнозов прибрежных и морских вод), разработанный с учетом ограничений вещания передатчиков NAVTEX береговой охраны США .
  • Прогноз открытого моря (HSF) - обычный текстовый продукт, выпускаемый OPC каждые шесть часов для предоставления предупреждений и информации о прогнозах морякам, путешествующим в океанических водах.

Национальный центр ураганов

Национальный центр ураганов (NHC) и центральной части Тихого океана центр ураганов (КФГЦ), соответственно , базирующаяся в Майами, штат Флорида , и Гонолулу, Гавайи , отвечают за мониторинг тропической погодой в Атлантике , а также центральной и восточной части Тихого океана океанов . В дополнение к выпуску плановых прогнозов и дискуссий, руководящий центр по мере необходимости инициирует консультации и обсуждения по отдельным тропическим циклонам. Если тропический циклон угрожает Соединенным Штатам или их территориям, отдельные WFO начинают выпускать заявления с подробным описанием ожидаемых последствий в пределах их локальной зоны ответственности. NHC и CPHC выпускают продукты, включая предупреждения о тропических циклонах, прогнозы и прогнозы образования, а также предупреждения для районов Атлантического океана и некоторых частей Тихого океана.

Пример прогноза температуры КТК на 3,5 месяца.

Центр прогнозирования климата

Центр прогнозирования климата (CPC) в Колледж-Парке, штат Мэриленд , отвечает за все прогнозы NWS, связанные с климатом. Их миссия состоит в том, чтобы «служить обществу, оценивая и прогнозируя воздействия краткосрочной изменчивости климата, уделяя особое внимание повышенным рискам связанных с погодой экстремальных явлений, для использования в уменьшении убытков и максимизации экономических выгод». Их продукты охватывают временные рамки от недели до сезонов, простираясь в будущее, насколько это технически возможно, и покрывают сушу, океан и атмосферу, простираясь до стратосферы. Большинство продуктов, выпускаемых центром, охватывают территорию США и Аляску .

Кроме того, службы прогнозов погоды выпускают ежедневные и ежемесячные отчеты о климате для официальных климатических станций в пределах своей зоны ответственности. Как правило, они включают зарегистрированные максимумы, минимумы и другую информацию (включая исторические экстремальные значения температуры, средние значения температуры и осадков за пятьдесят лет, а также градусо-дни ). Эта информация считается предварительной, пока не будет подтверждена Национальным центром климатических данных .

Получение данных

Приземные наблюдения

Автоматизированная система приземных наблюдений (ASOS).

Основная сеть приземных станций наблюдения за погодой в Соединенных Штатах состоит из автоматизированных систем приземных наблюдений (ASOS). Программа ASOS - это совместная работа Национальной метеорологической службы (NWS), Федерального авиационного управления (FAA) и Министерства обороны (DOD). Станции ASOS предназначены для поддержки деятельности по прогнозированию погоды и авиационных операций и, в то же время, для удовлетворения потребностей метеорологических, гидрологических и климатологических исследовательских сообществ. ASOS был специально разработан для обеспечения безопасности авиационного сообщества, поэтому площадки почти всегда располагаются рядом с взлетно-посадочными полосами аэропортов. Система передает регулярные ежечасные наблюдения вместе со специальными наблюдениями, когда условия превышают пороговые значения авиационной погоды (например, условия меняются с визуальных метеорологических условий на инструментальные метеорологические условия ). Основные наблюдаемые погодные элементы: состояние неба, видимость, текущая погода, препятствия для обзора, давление, температура, точка росы , направление и скорость ветра, накопление осадков и некоторые важные примечания. Кодированные наблюдения выпускаются в виде сводок METAR и выглядят примерно так:

METAR KNXX 121155Z 03018G29KT 1/4SM +TSSN FG VV002 M05/M07 A2957 RMK PK WND 01029/1143 SLP026
SNINCR 2/10 RCRNR T2 SET 6///// 7//// 4/010 T10561067 11022 21056 55001 PWINO PNO FZRANO
Метеостанция программы совместных наблюдателей.

Более частое получение дополнительной информации об атмосфере и из большего числа мест является ключом к улучшению прогнозов и предупреждений. Из-за больших затрат на установку и эксплуатацию, связанных с ASOS, станции расположены на большом расстоянии. Таким образом, Программа совместных наблюдателей (COOP) , сеть, состоящая из примерно 11 000 наблюдателей за погодой, в основном добровольцев, предоставляет стране большую часть метеорологических и климатологических данных. Программа, учрежденная в 1890 году в соответствии с Органическим законом, в настоящее время преследует двоякую цель:

  • Предоставлять метеорологические данные наблюдений, обычно состоящие из максимальных и минимальных суточных температур, снегопадов и суточных сумм осадков, необходимые для определения климата США и помощи в измерении долгосрочных климатических изменений.
  • Предоставлять метеорологические данные наблюдений в режиме, близком к реальному времени, для поддержки прогнозов, предупреждений и других программ общественного обслуживания NWS.

Национальная метеорологическая служба также поддерживает связи с частными мезонетами, такими как Citizen Weather Observer Program, для сбора данных, в частности, через Систему приема ассимилированных метеорологических данных (MADIS). Финансирование также предоставляется сети волонтеров CoCoRaHS через агентство NOAA.

Морские наблюдения

3-метровый буй для диска, расположенный у юго-восточного побережья США.

Синоптикам NWS необходимы частые высококачественные морские наблюдения для изучения условий подготовки прогнозов и проверки своих прогнозов после их выпуска. Эти наблюдения особенно важны для вывода численных моделей погоды, поскольку большие водоемы оказывают сильное влияние на погоду. Другие пользователи полагаются на наблюдения и прогнозы в коммерческой и развлекательной деятельности. Чтобы помочь удовлетворить эти потребности, Национальный центр буев данных (NDBC) NWS в округе Хэнкок, штат Миссисипи, управляет сетью из примерно 90 буев и 60 наземных прибрежных систем наблюдения (C-MAN). Станции измеряют скорость, направление и порывы ветра; барометрическое давление; и температура воздуха. Кроме того, все буи и некоторые станции C-MAN измеряют температуру поверхности моря, высоту и период волн. Электропроводность и ток воды измеряются на выбранных станциях. Все станции отчитываются ежечасно.

Дополнительные данные наблюдений за погодой получают через программу судов добровольных наблюдений США (СДН) . Он организован с целью получения метеорологических и океанографических наблюдений с проходящих судов. Международная программа под эгидой Всемирной метеорологической организации (ВМО) по морской среде, СДН насчитывает 49 стран в качестве участников. Программа Соединенных Штатов Америки является крупнейшей в мире, насчитывает около 1000 судов. Наблюдения производятся палубными офицерами, кодируются в специальном формате, известном как «синоптический код корабля», и передаются в режиме реального времени на NWS. Затем они распространяются по национальным и международным каналам для использования метеорологами при прогнозировании погоды, океанографами, службами навигации судов, рыбаками и многими другими. Затем наблюдения передаются для использования в Национальный центр климатических данных (NCDC) в Эшвилле, Северная Каролина .

Аэрологические наблюдения

Радиозонд вскоре после запуска.

Данные о погоде на высотах необходимы для прогнозирования погоды и исследований. NWS управляет 92 пунктами радиозондов в Северной Америке и десятью пунктами в Карибском бассейне . Небольшой одноразовый комплект инструментов подвешен под воздушным шаром шириной 2 метра (6,6 фута), наполненным водородом или гелием , а затем выпускается ежедневно в 11:00 и 23:00 UTC или вскоре после этого . Когда радиозонд поднимается со скоростью примерно 300 метров в минуту (1000 футов в минуту), датчики на радиозонде измеряют профили давления, температуры и относительной влажности. Эти датчики связаны с радиопередатчиком с батарейным питанием, который отправляет измерения датчика на наземный приемник. Отслеживая положение радиозонда в полете, также можно получить информацию о скорости и направлении ветра на высоте. Полет может длиться более двух часов, и за это время радиозонд может подниматься на высоту более 35 км (115 000 футов) и дрейфовать более чем на 200 км (120 миль) от точки сброса. Когда воздушный шар расширяется за пределы своего предела упругости и лопается (около 6 м или 20 футов в диаметре), небольшой парашют замедляет спуск радиозонда, сводя к минимуму опасность для жизни и имущества. Данные, полученные во время полетов, кодируются и распространяются, после чего они могут быть нанесены на диаграмму Skew-T или Stuve для анализа. В последние годы Национальная метеорологическая служба начала включать данные AMDAR в свои числовые модели (однако необработанные данные недоступны для общественности).

Событийно-ориентированные продукты

Национальная метеорологическая служба разработала многоуровневую концепцию прогнозирования или оповещения населения обо всех типах опасных погодных явлений:

  • Перспективы - прогнозы опасной погоды выпускаются ежедневно отдельными управлениями прогнозов погоды для рассмотрения потенциально опасных погодных или гидрологических явлений, которые могут произойти в течение следующих семи дней. Прогноз будет включать информацию о потенциале конвективной грозовой активности (включая вероятность сильных гроз), сильных дождях или наводнениях , зимней погоде и экстремальной жаре или холода. Он предназначен для предоставления информации тем, кому требуется значительное время для подготовки к событию, включая уведомление групп штормовых наблюдателей и местных агентств по управлению чрезвычайными ситуациями о рекомендации активации во время суровых погодных условий в районах, подверженных таким событиям. Другие прогнозы публикуются на основе событий, например прогноз потенциала наводнений и прогноз суровой погоды.
  • Уведомление - уведомление выдается, когда опасное погодное или гидрологическое событие происходит, неминуемо или вероятно. Рекомендации предназначены для менее серьезных условий, чем предупреждения, которые вызывают значительные неудобства и, если не соблюдать осторожность, могут привести к ситуациям, которые могут угрожать жизни или имуществу.
  • Часы - часы используются, когда риск опасных погодных или гидрологических явлений значительно увеличился, но их возникновение, местонахождение или время остаются неопределенными. Он предназначен для обеспечения достаточного заблаговременности, чтобы те, кому необходимо привести в действие свои планы безопасности, могли сделать это заранее, если произойдет прогнозируемое событие. Часы означают, что опасная погода возможна, но не неизбежна. Люди должны иметь план действий на случай, если грозит шторм, и следить за различными способами, которые предоставляют данные, распространяемые NOAA, для получения более поздней информации и возможных предупреждений, особенно при планировании путешествий или мероприятий на свежем воздухе.
  • Предупреждение - предупреждение выдается, когда опасные погодные или гидрологические явления происходят, неизбежны или вероятны. Предупреждение означает, что погодные условия представляют угрозу для жизни или имущества. Людям, оказавшимся на пути шторма, необходимо принять защитные меры.
  • Специальное сообщение о погоде (или важное сообщение о погоде) - специальное сообщение о погоде выдается, когда происходит что-то редкое или необычное. Обычно они вызываются внезапными изменениями метеорологических условий. Эти заявления следует воспринимать как предупреждение для жителей определенной местности. Важные метеорологические предупреждения часто выпускаются для штормов, недостаточно сильных для предупреждений о сильной грозе, но для сильного ветра и небольшого града. В предупреждении обычно указывается, что район может подвергаться риску из-за небольшой погодной опасности, хотя не все прогнозы погоды являются предупреждениями. В других случаях утверждения описывают информативные факты о погодной системе (например, о местном снегопаде).

Предупреждения и рекомендации о погоде

Кратковременные метеорологические предупреждения и рекомендации, выпускаемые местными бюро прогнозов NWS, обычно имеют площадь менее 500–5 000 квадратных миль (1 300–12 900 км 2 ). Предупреждения о сильных местных штормах предназначены для выпуска до наступления суровой погоды в конкретном месте на один час или меньше; NWS также выпускает предупреждения и рекомендации для различных гидрологических и негидрологических явлений, включая наводнения , сильные ветры без грозы, зимние штормы , сильную жару или холод, пожарную погоду и морские опасности, которые различаются по времени в зависимости от погодной ситуации (на суше и на суше). прибрежные предупреждения о тропических циклонах выпускаются Национальным центром по ураганам (NHC), руководящим центром Национального управления океанических и атмосферных исследований). NWS определяет предупреждение как «опасное погодное или гидрологическое событие, [которое] происходит, неизбежно или имеет очень высокую вероятность возникновения», а консультативное сообщение - как «[выделяющее] особые погодные условия, которые менее серьезны, чем предупреждение [ ...] для событий, которые могут причинить значительные неудобства, и если не соблюдать осторожность, [..] может привести к ситуациям, которые могут угрожать жизни и / или имуществу ". Серьезно они указывают на то, что возникают опасные погодные условия, которые могут представлять опасность для жизни и имущества, и предназначены для того, чтобы побудить широкую общественность принять незамедлительные меры и соблюдать меры предосторожности; у него также есть побочная цель - направить персонал по управлению чрезвычайными ситуациями в режим ожидания на случай, если погодная ситуация приведет к повреждению имущества или несчастным случаям. Предупреждения о сильной грозе и наводнении указывают на то, что имеют место организованные сильные грозы или наводнения, тогда как предупреждения о торнадо выдаются, если указано, что шторм вызывает наблюдаемый торнадо или демонстрирует сильное низкоуровневое вращение.

Процесс выпуска предупреждений или рекомендаций начинается с наблюдений за гидрологическим или экстремальным погодным явлением, которое происходит в настоящее время (с помощью радиолокационных изображений, сообщений местных теле- и радиостанций или наземных наблюдений местных правоохранительных органов, сотрудников органов гражданской обороны, средств массовой информации. выходов или штормовых наблюдателей) или прогнозируется в течение 12–24 часов. Если после сотрудничества будет сочтено необходимым предупреждение или рекомендация, Служба прогнозов погоды создаст бюллетень через систему интерактивной обработки погоды ( AWIPS ), а затем распространит предупреждение через различные каналы связи, к которым имеют доступ средства массовой информации и различные агентства, в Интернете. , на спутники NOAA и на погодное радио NOAA .

В продукте указывается тип предупреждения, WFO, выдавший предупреждение, разделы государственных структур ( округ , приход или городские районы ), на которые распространяется предупреждение, и время его истечения (в зависимости от местного часового пояса ). Некоторые продукты - особенно для предупреждений о сильной грозе, торнадо и наводнениях - включают тег, запрашивающий активацию системы экстренного оповещения, чтобы вызывать сообщения общественного оповещения через телевидение, радиостанции, погодное радио NOAA, а также приложения для смартфонов и службы обмена сообщениями. Для местных штормов продукт с предупреждениями или рекомендациями также содержит метеорологическую сводку о самом последнем месте урагана или отчет о локальном шторме, выпущенный до выпуска продукта (включая приблизительную площадь в официальных милях и предполагаемую скорость и направление), связанные с ними опасности, воздействия , муниципалитеты и обозначенные земельные участки (и, если применимо, маркеры на автомагистралях), на которые распространяется предупреждение, а также стандартные сообщения о действиях, информирующие общественность о мерах предосторожности, которые им необходимо принять, или рекомендующие им быть бдительными в отношении любых предупреждений или метеорологических заявлений, которые могут быть выпущенный местным офисом Национальной метеорологической службы. Заявление может быть выпущено в качестве последующего сообщения для предупреждения, наблюдения или чрезвычайной ситуации, которое может обновлять, расширять или отменять ранее выпущенный продукт или использоваться в качестве уведомления о значительной погоде, для которой в настоящее время нет типа предупреждения. действие для данного местоположения или ожидается, что оно будет действовать.

В ситуациях, когда синоптик указывает на значительную угрозу чрезвычайно суровой и опасной для жизни погоды с продолжающимся местным погодным явлением, может использоваться усиленная формулировка, чтобы отметить повышенную угрозу со стороны значительного местного шторма. В апреле 2012 года NWS представило систему предупреждения о воздействии в своих бюро прогнозов погоды в Уичито и Топике , штат Канзас , и Спрингфилде , Сент-Луис и Канзас-Сити / Плезант-Хилл , штат Миссури ; пилотный проект, который к весне 2015 г. расширится до 80 отделов прогнозов погоды, находящихся под контролем штаб-квартиры Центрального, Восточного, Южного и Западного регионов, включает теги сообщений в основной части продукта, описывающие источник отчета об опасности, потенциальный ущерб и, если применимо, радиолокационные показания или физические наблюдения за торнадо или возможностью торнадо; опасности также резюмируются в конце текста продукта (с описанием предполагаемого максимального размера града и порывов ветра, и, если применимо, если шторм может вызвать торнадо или в случае предупреждения о торнадо, основание предупреждения или угроза его повреждения). Формулировка « Особо опасная ситуация » (PDS), созданная Центром прогнозирования штормов для использования в часах для торнадо во время ожидаемых экстремальных погодных явлений, является субъективной. Он иногда выдается с предупреждениями о торнадо, как правило, если сообщалось о большом торнадо, способном вызвать повреждение от EF3 до EF5 или оставаться на земле в течение длительного - иногда непрерывного - пути (хотя в таких случаях может возникнуть аварийная ситуация торнадо, если ожидается, что торнадо проникает в густонаселенный район). Предупреждения PDS для других предупреждений возникают еще реже, и их критерии варьируются в зависимости от типа предупреждения, к которому применяется формулировка.

До 30 сентября 2007 года местные отделения Национальной метеорологической службы выдавали предупреждения о сильных грозах, торнадо, внезапных наводнениях и морских опасностях с использованием геополитических границ. Внедрение штормовых предупреждений 1 октября 2007 г. привело к тому, что предупреждения об этих метеорологических или гидрологических угрозах были очерчены многоугольными формами в картографических продуктах, связанных с опасностями погоды, которые очерчивают определенные участки государственных подведомственных территорий, которые охватываются предупреждением, на основе на прогнозируемой траектории шторма, определенной доплеровским радаром во время выдачи предупреждения; тем не менее, целые округа / приходы иногда могут быть включены в предупреждающий многоугольник, особенно если они охватывают небольшую географическую область. Предупреждения могут быть расширены, сокращены (путем удаления юрисдикций, в которых синоптики SPC и NWS больше не считают, что существует реальная угроза суровой погоды, и в этом случае штормовое предупреждение может принять трапециевидное представление в часовых продуктах на основе карт) или отменены до истечения установленного срока местными офисами NWS.

NWS также выпускает продукты Experimental Severe Weather Impact для использования в учетных записях социальных сетей, поддерживаемых местными бюро прогнозов, а также Enhanced Data Display (EDD), экспериментальный экспериментальный проект, созданный в рамках инициативы WeatherReady Nation офиса в Чарльстоне, штат Западная Вирджиния . Продукт обеспечивает графическое изображение предупреждений и часов с короткими предохранителями (в частности, часов и предупреждений о торнадо и сильной грозе, а также предупреждений о внезапных наводнениях), показывая карту зоны предупреждения (выделенной красным многоугольником) и местоположений (включая сообщества и автомагистрали между штатами), которые будут затронуты. Для предупреждений о сильной грозе, торнадо и внезапных наводнениях расчетная численность населения в зоне предупреждения и приблизительное общее количество государственных школ и больниц в зоне предупреждения, а также максимальная прогнозируемая интенсивность града, порывов ветра и потенциальных торнадо; Предупреждения о торнадо, упомянутые в продукте удара, также указывают на то, было ли выпущено предупреждение на основе радиолокационной индикации или подтверждения с земли.

Распространение продукции

NOAA Weather Radio All Hazards (NWR) , позиционируемое как "Голос национальной метеорологической службы", представляет собой специальную радиосистему, которая непрерывно передает метеорологические наблюдения, предупреждения и прогнозы 24 часа в сутки непосредственно из ближайшего офиса NWS, причем трансляции охватывают среди 95–97% населения США. Система, которая принадлежит и управляется NWS, состоит из 1030 передатчиков, охватывающих все 50 штатов; прилегающие прибрежные воды; Пуэрто-Рико ; в США Виргинские острова ; и Тихоокеанские территории США в Американском Самоа , Гуаме и Северных Марианских островах . NWR требует сканера или специального радиоприемника, способного улавливать сигнал. Отдельные станции NWR транслируют любую из семи выделенных частот с центром в 162 МГц (известном под общим названием «метеорологический диапазон») в морском диапазоне УКВ . В последние годы национальные агентства по реагированию на чрезвычайные ситуации, такие как Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA) и Министерство внутренней безопасности , начали использовать возможности NWR для эффективного охвата значительной части населения США. При необходимости система также может использоваться (в сочетании с системой оповещения о чрезвычайных ситуациях ) для передачи оповещений и информации о гражданских, природных и техногенных чрезвычайных ситуациях и стихийных бедствиях, в дополнение к информации, связанной с погодой - отсюда и добавление фразы «Все опасности» к имени.

NOAA Weather Wire Service (NWWS) представляет собой систему сбора и распространения спутниковых данных в ведении Национальной метеорологической службой, которая была создана в октябре 2000 г. Его цель состоит в том, чтобы обеспечить государство и федеральное правительство, коммерческие пользователь, СМИ и частные лица со своевременной доставкой метеорологической, гидрологической, климатологической и геофизической информации. Все продукты в потоке данных NWWS имеют приоритет, причем наивысший приоритет получают предупреждения о погоде и гидрологические предупреждения (следом по приоритету следуют часы). NWWS доставляет пользователям предупреждения о суровой погоде и штормах за десять секунд или меньше с момента их выпуска, что делает его самой быстрой доступной системой доставки. Продукция транслируется пользователям через спутник AMC- 4.

Сеть метеорологической информации для менеджеров по чрезвычайным ситуациям ( EMWIN ) - это система, предназначенная для предоставления сообществу по управлению чрезвычайными ситуациями доступа к набору предупреждений, часов, прогнозов и других продуктов NWS без периодических затрат. Он может получать данные через радио, Интернет или специальную спутниковую антенну , в зависимости от потребностей и возможностей пользователя.

NOAAPORT - это система односторонней широковещательной связи, которая предоставляет данные и информацию об окружающей среде NOAA почти в реальном времени для NOAA и внешних пользователей. Эта услуга вещания реализуется коммерческим провайдером спутниковой связи, использующим C-диапазон .

Онлайн-сервис агентства Weather.gov - это веб-сайт с большим объемом данных, управляемый NWS, который служит порталом для сотен тысяч веб-страниц и более 300 различных веб-сайтов NWS. Через его домашнюю страницу пользователи могут получить доступ к местным прогнозам, введя название места в главную панель поиска прогнозов, просмотреть быстро обновляемую карту активных наблюдений и предупреждений и выбрать области, связанные с графическими прогнозами, национальными картами, радиолокационными дисплеями, качеством реки и воздуха. данные, спутниковые изображения и климатическая информация. Также предлагаются потоки XML-данных активных часов и предупреждений, наблюдения ASOS и цифровые прогнозы для сетей 5x5 км. Все местные бюро прогнозов погоды NWS имеют свои собственные веб-страницы, адаптированные к региону, которые обеспечивают доступ к текущим продуктам и другой информации, относящейся к региональной зоне ответственности офиса. Weather.gov заменил Interactive Weather Information Network (IWIN) , ранний интернет-сервис агентства, который предоставлял данные NWS с 1990-х до середины 2000-х.

С 1983 года NWS предоставляет внешним пользователям доступ к информации о погоде, полученной правительством США или полученной от него, посредством набора услуг линии передачи данных, называемых Семейством услуг (FOS) , которые доступны через выделенные линии доступа к электросвязи в Вашингтоне, США. ДЦ, площадь. Все службы данных FOS управляются компьютерными системами телекоммуникационного шлюза NWS, расположенными в штаб-квартире NWS в Силвер-Спринг, штат Мэриленд. Пользователи могут получить любую из отдельных услуг от NWS за единовременную плату за подключение и ежегодную абонентскую плату.

Технология

Составное радиолокационное изображение NWS континентальной части Соединенных Штатов , состоящее из множества региональных радаров.

Доплеровская метеорологическая радиолокационная система WSR-88D , также называемая NEXRAD , была разработана Национальной метеорологической службой в середине 1980-х годов и полностью развернута на большей части территории Соединенных Штатов к 1997 году. В США действует 158 таких радиолокационных станций. , его различные территориальные владения и избранные заморские территории. Эта технология, благодаря ее высокому разрешению и способности обнаруживать движение внутри облаков, в настоящее время является краеугольным камнем операций агентства по предупреждению о суровой погоде.

Метеорологи Национальной метеорологической службы используют передовую систему обработки, отображения и телекоммуникаций, Advanced Weather Interactive Processing System ( AWIPS ), для завершения своей работы. Эти рабочие станции позволяют им легко просматривать множество погодной и гидрологической информации, а также составлять и распространять продукты. Центр экологического моделирования NWS был одним из первых пользователей общей инфраструктуры моделирования ESMF . Глобальная система прогноза (GFS) является одним из приложений, построен на каркасе.

В 2016 году NWS значительно увеличила вычислительную мощность своих суперкомпьютеров, потратив 44 миллиона долларов на два новых суперкомпьютера от Cray и IBM . Это было обусловлено относительно более низкой точностью модели численного прогнозирования погоды Глобальной системы прогнозов (GFS) NWS по сравнению с другими глобальными моделями погоды. Это было наиболее заметно в модели GFS, неверно предсказывающей ураган «Сэнди», выходящий в море за четыре дня до выхода на берег; в то время как модель Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды правильно предсказала выход на сушу через семь дней. Новые суперкомпьютеры увеличили вычислительную мощность процессора от 776 тера плюхается в 5,78 петафлопс.

Организация

Типичный прогнозный офис (WFO)
Специально разработанные ураган доказательство здание , построенное для размещения совместных офисов в Хьюстоне - Галвестон Национальная служба погоды Прогноз Управления и Управления по чрезвычайным ситуациям Галвестон округа .

Проблемы с точностью

Критики, такие как профессор Вашингтонского университета Клифф Масс, указали, что прогнозы NWS не так точны, как могли бы, и что это привело к неточным ежедневным прогнозам погоды и опасно плохим прогнозам относительно местоположения и интенсивности экстремальных погодных явлений, таких как метели и метеорологические явления. ураганы. Некоторые частные компании, Британское метеорологическое бюро , Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) и Северо-западный региональный консорциум моделирования в Сиэтле были названы как производящие более точные прогнозы при определенных обстоятельствах. По мнению критиков, к причинам относятся:

  • Отсутствие достаточной вычислительной мощности для выполнения заведомо лучших симуляций (включая симуляции с более высоким разрешением и «ансамблевые» прогнозы, когда несколько прогонов слегка изменяют переменные для обнаружения симуляций с низкой достоверностью)
  • Не использовать методы, показанные в недавних академических исследованиях для повышения точности
  • Не усваиваются данные из всех доступных источников, таких как данные TAMDAR с коммерческих авиалайнеров. (Из-за сокращения бюджета его нельзя было приобрести у Panasonic Weather Solutions на постоянной основе.)
  • Отсутствие обновленного оборудования на метеоспутниках
  • Недостаток внимания к небольшому количеству высококачественных моделей по сравнению с Метеорологическим бюро и Интегрированной системой прогнозирования ЕЦСПП.
  • Организационное stovepiping и разборки
  • Сопротивление изменениям со стороны влиятельных профсоюзов работников

Проект глобальной системы прогнозирования нового поколения в NWS направлен на устранение некоторых из этих критических замечаний путем запуска унифицированной высококачественной модели, которая использует преимущества более поздних результатов исследований.

Попытки приватизации и демонтажа

Несмотря на то, что Национальная метеорологическая служба считается одной из ведущих погодных организаций в мире, некоторые консерваторы воспринимают ее как несправедливую конкуренцию частному сектору. Прогнозы и данные Национальной метеорологической службы, являющиеся разработкой федерального правительства, являются общественным достоянием и, таким образом, доступны любому бесплатно в соответствии с законодательством США. Время от времени ситуация подвергается официальному анализу, чтобы выяснить, можно ли применить более рациональный и эффективный подход с помощью некоторой степени приватизации.

Прерванное предложение Бирна

В 1983 году администрация Рейгана и администратор NOAA Джон В. Бирн объявили о предложении продать все метеорологические спутники агентства на аукционе с намерением выкупить данные о погоде у частных подрядчиков, которые приобретут спутники. Согласно предложению, 30% рабочей силы NOAA будут проверены на предмет потенциальных увольнений, а некоторые прогнозы по специальностям, имеющим сельскохозяйственное и экономическое значение, будут исключены. NOAA также предложило передать частным компаниям станции наблюдения за погодой, погодное радио NOAA и компьютерный анализ поверхности. Предложение было встречено негативной реакцией среди общественности, членов Конгресса и групп защиты прав потребителей (в том числе, в первую очередь, Ральфа Надера ), которые возражали против возможности продажи информации о погоде, предназначенной для общественного достояния, частным организациям, которые получат прибыль от продажи. данных. Предложение о продаже спутниковой сети провалилось на голосовании в Конгрессе, в то время как другие аспекты предложения о демонтаже частей агентств NOAA были в конечном итоге отменены.

Неудачное предложение Санторума

В 2005 году сенатор от Пенсильвании Рик Санторум представил Закон 2005 года о обязанностях национальной метеорологической службы, закон , запрещающий NWS свободно распространять метеорологические данные. Законопроект подвергся широкой критике со стороны пользователей услуг NWS, особенно со стороны сотрудников управления чрезвычайными ситуациями, которые полагаются на Национальную метеорологическую службу для получения информации о таких ситуациях, как пожары, наводнения или суровые погодные условия. Такие группы, как Ассоциация владельцев самолетов и пилотов, осудили введенные в законопроекте ограничения на прогнозирование погоды как угрожающие безопасности воздушного движения, отметив, что 40% всех авиационных происшествий, по крайней мере, частично связаны с погодой. Законопроект не привлек соавторов и умер в комитете во время сессии Конгресса 2005 года.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки