Ни один Член не остался без внимания — Часть 2: Мнения партнёров по развитию относительно преодоления проблем, касающихся устойчивости сетей наблюдений и обмена данными — усвоенные уроки

За последние два десятилетия агентства по развитию¹ инвестировали сотни миллионов долларов США в проекты, направленные на улучшение сетей метеорологических наблюдений в развивающихся странах. Их целью было и остаётся оказание помощи тем развивающимся странам, которые не могут выполнить обязательства по обеспечению функционирования и поддержания своих национальных сетей наблюдений и обмена данными на регулярной основе. Метеорологическое, гидрологическое и климатическое обслуживание зависит от устойчивой, скоординированной всемирной системы сбора данных наблюдений в режиме реального времени и обмена ими, и все Члены ВМО обязаны вносить свой вклад в этот обмен. Невыполнение этих обязательств каким-либо Членом Организации отрицательно сказывается на качестве продукции мониторинга и прогнозирования погоды и климата как на местном, так и на глобальном уровне.

Сохраняющаяся нехватка потенциала привела к росту числа проектов по развитию, направленных на укрепление сетей метеорологических наблюдений. Однако результаты часто оказываются неоптимальными. В данной статье освещаются некоторые из основных причин, по которым сети наблюдений, поддерживаемые агентствами по развитию, часто не могут получить постоянную поддержку в развивающихся странах, и предлагается несколько примеров путей улучшения поддержки.
 

Недостаток наземных наблюдений — постоянная глобальная проблема

Несмотря на то, что в течение нескольких десятилетий осуществлялись значительные инвестиции в укрепление метеорологического сектора в развивающихся странах, многие районы земного шара по-прежнему далеки от цели, состоящей в обеспечении непрерывного, надёжного международного обмена данными наземных наблюдений в режиме реального времени. На рисунке 1 показан международный обмен данными наблюдений in situ за приземным давлением — ключевой входной переменной для численного моделирования системы Земля — по состоянию на 9 сентября 2021 года. Ситуация тяжёлая, особенно в районах, где станции наблюдения показаны чёрным цветом (обмен данными наблюдений не производится), красным цветом (эпизодический обмен данными наблюдений) или вообще слишком мало станций. Мало того, что в этих районах будет практически невозможно предоставлять высококачественную прогностическую продукцию, также будет трудно оценить, насколько хороши прогнозы, поскольку нет наблюдений, по которым их можно верифицировать. Спутниковые наблюдения могут помочь обеспечить реалистичное модельное представление крупномасштабной атмосферной динамики в верхних слоях атмосферы, но не могут быть использованы для верификации прогнозов приземной погоды. Без обмена данными приземных наблюдений остальная часть метеорологической цепочки создания стоимости (см. рис. 1) не имеет достаточных оснований.
 

Рисунок 1. Данные наблюдений за приземным давлением, полученные глобальными центрами ЧПП 9 сентября 2021 года (Источник: Система мониторинга качества данных ИГСНВ)

В течение десятилетий сообщество ВМО было обеспокоено недостатком наблюдений в развивающихся странах, и было предпринято много попыток решить эту проблему. Однако, несмотря на усилия, пробел в данных во многих местах растёт. Например, количество радиозондовых наблюдений над Африкой, предоставляемых для глобальных моделей, сократилось примерно на 50 % в период с 2015 по начало 2020 года. Почему значительные инвестиции в системы наблюдений не привели к увеличению обмена данными наблюдений?
 

Отсутствие глобального подхода

В значительной степени недостаток результатов можно объяснить отсутствием глобального подхода. Проекты по развитию, как правило, ориентированы на одну страну, и поэтому всякий раз, когда в такие проекты включается компонент системы наблюдений, они будут ориентированы на национальную инфраструктуру для наблюдений. Однако действия, необходимые для создания функционирующего обмена данными, редко носят чисто национальный характер. Наоборот, они предполагают сотрудничество с системами и организациями, работающими за пределами страны, например с региональными узлами телесвязи, глобальными центрами информационной системы и региональными центрами ИГСНВ, а иногда и инвестиции в эти системы и организации. Поэтому проекты в одной стране в целом не могут решать вопросы обмена данными.

Поскольку данные наблюдений, обмен которыми не осуществляется, оказывают незначительное влияние на прогнозирование, это приводит к отсутствию стимула для национальных метеорологических и гидрологических служб (НМГС) поддерживать и эксплуатировать сети наблюдений после завершения проектов и прекращения поддержки.

Слишком узкий подход препятствует реализации других типов проектов. Проекты «последней мили» (например системы заблаговременных предупреждений) в значительной степени зависят от использования данных глобальных моделей. В то время как исполнители проектов хорошо понимают важность этих данных, роль местных наблюдений в глобальных моделях обычно они понимают недостаточно хорошо. Критически важная связь между наличием местных наблюдений и качеством выходных данных моделей на местах обычно не признаётся, как и важность наблюдений для верификации прогнозов. Кроме того, данные наблюдений, наиболее важные для прогноза погоды в небольших странах, часто поступают из-за границы. Проекты, ориентированные на последнюю милю в одной стране, обычно не согласованы с аналогичными проектами в соседних странах, а ввод в действие сети наблюдений в одной стране без какой-либо гарантии, что окружающие страны сделают то же самое, скорее всего, будет иметь ограниченную ценность. Безуспешность попыток, предпринимаемых в настоящее время для решения проблемы отсутствия международной координации деятельности в области систем наблюдений, крайне негативно сказалась на наличии радиозондовых наблюдений, особенно в Африке.
 

Отсутствие надлежащих показателей успеха

Хотя недостаток наблюдений в развивающихся странах признаётся и часто упоминается в обоснованиях проектов и проектной документации, проблема недостатка наблюдений часто ошибочно интерпретируется как проблема недостаточного количества станций наблюдения (вставка 1). Однако, поскольку обмен данными наблюдений является конечной целью, показатели успеха для проектов, касающихся систем наблюдений, должны быть определены в соответствии с этим, а не исходя из установки и эксплуатации станций на местах.
 

Вставка 1. Различие между сетями наблюдений и обменом данными наблюдений Проект развития сети гидрометеорологических наблюдений в Малави: При поддержке Программы развития ООН (ПРООН) в Малави была создана полноценная сеть из 50 современных автоматических метеорологических станций (АМС). Установка была завершена в 2019 году, и по результатам итоговой оценки проект был признан успешным, т. е. все станции работали и проводили наблюдения. Однако начальный анализ пробелов в Глобальной опорной сети наблюдений (ГОСН), проведённый ВМО в 2020 году, показал, что лишь эпизодически только с одной станции в Малави поступают данные для международного обмена, а с сети АМС такие данные не поступают вообще. ВМО в сотрудничестве с ПРООН провела внутреннюю оценку ситуации, в результате которой был сделан вывод, что, «хотя оборудование на местах функционирует и посылает данные на национальные серверы, существует техническая проблема, которая по-прежнему препятствует подключению этих данных к региональным и глобальным серверам, размещённым в ВМО». После дальнейшего расследования ВМО, начавшегося в 2021 году, было установлено, что в центральном офисе НМГС нет данных наблюдений с сети АМС, что в связи с наращиванием национального потенциала и бюджетных ограничений международный обмен данными не осуществлялся, что сеть не может предоставлять данные в стандартном формате данных ВМО (BUFR) и что телекоммуникационные возможности не отвечают требованиям. Проект КРСЗП в Западной Африке: В 2020 году пять стран Западной Африки (Буркина-Фасо, Мали, Нигер, Того и Чад) провели оценку своей инфраструктуры для наблюдений и систем управления данными. Эти усилия, являющиеся частью многолетних региональных инвестиций в рамках инициативы «Климатические риски и система заблаговременных предупреждений» (КРСЗП)2, были предприняты, чтобы расширить доступ стран к основным данным, необходимым для прогнозирования и информации о рисках с целью выпуска эффективных заблаговременных предупреждений. Оценка показала, что в пяти странах имеется 341 станция наблюдений с датчиками давления, но только 60 (17 %) зарегистрированы в базе данных о станциях «Инструмента анализа и обзора возможностей систем наблюдений на земной поверхности» (ОСКАР/Поверхность) ВМО. Это ограничивает международный обмен данными и, следовательно, качество имеющейся в странах прогностической продукции. Низкий уровень вклада в международный обмен обусловлен историческими факторами: многие станции были созданы в основном для предоставления данных с целью прогнозирования продовольственной нестабильности, и поэтому не связаны с другими региональными и глобальными системами. В качестве проблем также были названы потенциал и обеспечение ресурсами. Пять стран приступили к решению этой проблемы. Меры включают разработку планов технического обслуживания инфраструктуры для наблюдений, обновление метаданных в базе данных OСКАР и подключение станций к информационной системе ВМО (ИСВ); этот процесс теперь упрощается благодаря подключению через Интернет. В Буркина-Фасо были достигнуты существенные изменения. На рисунке ниже показано состояние до и после в отношении количества станций, зарегистрированных в базе данных ОСКАР/Поверхность в Буркина-Фасо в период с апреля по август 2021 года. Эти усилия расширяются, чтобы охватить все 24 страны Западной и Центральной Африки, опираясь на эффективную модель устойчивого сотрудничества Юг-Юг при финансовой поддержке со стороны КРСЗП. Количество наземных станций (синие точки), зарегистрированных в базе данных «Инструмента анализа и обзора возможностей систем наблюдения» (ОСКАР) ВМО до и после проекта CREWS

Отсутствие структурных преобразований

Автоматические метеостанции (АМС) рассматриваются донорами и организациями-исполнителями как современные, высокоэффективные и недорогие средства предоставления метеорологических данных приземных наблюдений, однако в развивающихся странах они часто не получают широкого распространения. НМГС в развивающихся странах продолжают полагаться на наблюдения вручную, которые проводятся людьми-наблюдателями и результаты которых передаются устаревшими способами связи даже после установки сетей АМС. Здесь имеются причины структурного характера, а также институциональные барьеры, которые нелегко преодолеть, используя подходы, ориентированные на краткосрочные проекты.
 

Отсутствие скоординированного и комплексного подхода к реализации

Постоянно возникающая проблема, с которой сталкиваются многие развивающиеся Члены, заключается в том, что несколько партнёров по развитию независимо друг от друга пытаются решить проблему отсутствующих наблюдений с помощью отдельных проектов в своей стране. По этой причине многие развивающиеся страны оказываются с разнородными сетями наблюдений, опирающимися на поддержку поставщиков из разных стран-доноров, предоставляющими данные в различных собственных форматах, требующими индивидуальных резервов запчастей и т. д. Такие системы трудно поддерживать даже для НМГС в развитых странах.

Ещё одна проблема координации связана с недостаточным признанием роли НМГС в международном обмене данными. НМГС выступают в качестве национального узла в международном обмене данными наблюдений в соответствии с правилами и практикой ВМО. Однако в некоторых случаях организации-исполнители признавали критически важную роль НМГС в обмене данными только после того, как все ресурсы проекта были израсходованы — закуплено и установлено оборудование, но данные не поступали. Для НМГС была предусмотрена недостаточная институциональная, техническая и финансовая поддержка. Это привело к отсутствию стимулов, и в результате обмен данными наблюдений не осуществлялся.
 

Отсутствие реалистичной модели финансирования подрывает устойчивость

В развивающихся странах, в частности в малых островных развивающихся государствах (МОСРГ) и наименее развитых странах (НРС), отсутствие наблюдений часто тесно связано с отсутствием возможности финансирования необходимых сетей наблюдений. На рисунке 2 показана горизонтальная плотность национальных сетей наблюдений (левая карта), а также доступные финансовые ресурсы, измеряемые посредством валового внутреннего продукта (ВВП) на км² площади (правая панель); бóльшая площадь поверхности подразумевает более широкий спектр наблюдений. Поскольку МОСРГ часто имеют исключительные экономические зоны (ИЭЗ), которые во много раз превышают площадь их суши, расчёты для МОСРГ проводились с учётом как ИЭЗ, так и площади суши. Разница в «платёжеспособности» между богатыми и бедными странами поразительна: самые богатые страны зарабатывают более чем в миллион раз больше денег на 1 км² , чем самые бедные страны. Нехватка местных ресурсов приводит к нехватке наблюдений, о чём свидетельствует сходство между левой и правой картами на рисунке 2.
 

Рисунок 2. Способность платить в сопоставлении со способностью проводить наблюдения: левая панель — плотность наблюдений по странам (страны, обозначенные красным цветом, не соответствуют требованиям); правая панель — Национальный ВВП/км2 площади; более тёмные цвета — синий и фиолетовый — показывают меньшее количество ресурсов на единицу площади (Источник: ВМО, 2021)

В заключение следует отметить, что коммерческие подходы к получению доходов для покрытия расходов на определённые государственные услуги зачастую крайне сложно совместить с необходимостью свободного и неограниченного международного обмена данными наблюдений. Из-за роли наблюдений в начале цепочки создания стоимости и международных соглашений об обмене данными национальным правительствам трудно монетизировать данные наблюдений, и множество экономических анализов показали, что это сильно ограничило бы использование и, следовательно, влияние данных³. Тем не менее в своём стремлении получить доход, некоторые национальные правительства пытаются ограничить свободу своих НМГС в обмене данными, включая наблюдения.
 

Новый механизм поддержки сетей наблюдений в развивающихся странах — Фонд финансирования систематических наблюдений (ФФСН)

Во многих частях мира, даже при более совершенном управлении и методах работы, маловероятно, что страны смогут самостоятельно поддерживать и эксплуатировать отвечающие требованиям сети наблюдений (см. вставку 2). Признавая это, мировое сообщество под руководством ВМО, ПРООН и ЮНЕП, а также партнёров по Альянсу для развития в области гидрометеорологии создаёт новый механизм финансирования — Фонд финансирования систематических наблюдений (ФФСН).

ФФСН — это специальный механизм, который будет предоставлять долгосрочные субсидии и техническую помощь преимущественно МОСРГ и НРС, чтобы обеспечить устойчивое соответствие требованиям Глобальной опорной сети наблюдений. ФФСН будет i) применять глобальный подход с постоянным осуществлением международного обмена данными в качестве индикатора успеха; ii) обеспечивать долгосрочное финансирование для достижения устойчивых результатов в области обмена данными; iii) повышать уровень технической компетенции посредством консультаций, применения оперативного опыта наиболее передовых национальных метеорологических служб по всему миру; iv) эффективно использовать знания и ресурсы партнёров.

ФФСН будет сконцентрирован исключительно на начальной части метеорологической цепочки создания стоимости, работая при этом в партнёрстве с другими организациями по  развитию, которые сконцентрированы на других звеньях цепочки, чтобы помочь обеспечить в конечном итоге воплощение своих инвестиций в выгоды для конечных пользователей. Финансирование за счёт ФФСН будет включено в более крупные проекты по гидрометеорологии/ климату. Это обеспечит дальнейшую поддержку стран в развитии потенциала для эффективного использования улучшенных прогнозов и климатической продукции с целью создания преимуществ для адаптации и развития устойчивости.

ФФСН будет структурирован как «коалиционный фонд ООН». ВМО, Программа развития ООН (ПРООН) и Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП) станут соучредителями фонда, а управлять средствами ФФСН будет Управление ООН по вопросам целевых фондов с участием нескольких партнёров.

У ФФСН есть чётко сформулированная теория изменений. Поддержка ФФСН будет предоставляться в три последовательных этапа, при этом результаты должны быть нацелены на достижение устойчивого соответствия требованиям ГОСН. Это в свою очередь будет способствовать достижению конечной цели — усилению адаптации к климату и повышению устойчивости посредством улучшения прогнозов погоды, систем заблаговременных предупреждений и климатического информационного обслуживания, имеющих критически важное значение для спасения жизней и содействия экономическому процветанию. Три этапа поддержки ФФСН включают:

• Этап обеспечения готовности — страны-бенефициары — МОСРГ, НРС и другие страны, имеющие право на получение официальной помощи в целях развития (ОПР) смогут получить доступ к аналитической и консультативной помощи, предоставляемой национальными метеорологическими службами в качестве экспертных советников, для определения пробелов в ГОСН и разработки национального плана вклада в ГОСН.
• Инвестиционный этап — МОСРГ и НРС получат инвестиционные cубсидии и консультативную поддержку для создания сети станций и укрпления человеческого и институционального потенциала для обеспечения соответствия ГОСН.
• Этап обеспечения соответствия — МОСРГ и НРС получат субсидии, ориентированные на достижение конкретных результатов, для поддержки расходов на эксплуатацию и техническое обслуживание станций, отвечающих требованиям ГОСН в части обмена данными.

ФФСН будет осуществляться в течение трёх периодов, рассчитанных на 10 лет, с целью достижения устойчивого соответствия требованиям ГОСН всеми МОСРГ и НРС и предоставления технической помощи по ГОСН всем развивающимся странам. ФФСН будет юридически оформлен для функционирования под общим руководством Управления ООН по вопросам целевых фондов с участием нескольких партнёров к концу октября 2021 года. О создании ФФСН будет объявлено на 26-й сессии Конференции Сторон (КС26) Рамочной конвенции ООН об изменении климата на мероприятии высокого уровня совместно с первоначальными инвесторами. Предполагается, что ФФСН начнёт функционировать к середине 2022 года.

Для достижения устойчивого соответствия требованиям ГОСН и, следовательно, устойчивого улучшения международного обмена данными наблюдений потребуются значительные инвестиции, укрепление потенциала и долгосрочные ресурсы для эксплуатации и технического обслуживания во многих странах. Чтобы устранить пробелы в ГОСН, количество наблюдений в МОСРГ и НРС должно быть увеличено для наземных станций в 28 раз по сравнению с текущим уровнем и для аэрологических станций в 12 раз. Для скорейшего достижения этой амбициозной цели требуются форсированные и целенаправленные международные усилия. ФФСН обеспечит удовлетворение этой насущной потребности.

Вставка 2. Уникальные проблемы, связанные с обеспечением устойчивости сетей наблюдения в тихоокеанских МОСРГ — программа ЮНЕП/ЗКФ В ноябре 2020 года Зелёный климатический фонд (ЗКФ) утвердил программу ЮНЕП для пяти тихоокеанских МОСРГ: Островов Кука, Ниуэ, Палау, Республики Маршалловы Острова (РМО) и Тувалу, общей стоимостью 49,9 млн долларов США. Инициатива поддерживает развитие комплексного обслуживания климатической и океанографической информацией, ориентированного на потребности людей гидрометеорологического обслуживания и систем заблаговременных предупреждений о многих опасных явлениях. Эти пять стран были выбраны в качестве стран для первоначальных ситуационных исследований с целью анализа пробелов в ГОСН в этих странах. Цели будут достигнуты с помощью четырёх взаимосвязанных компонентов: i) устойчивая модель рабочих процессов для предоставления климатического и гидрометеорологического обслуживания и обеспечения заблаговременных предупреждений; ii) усиление наблюдений, отвечающих требованиям ГОСН, и прогнозирование с учётом воздействий; iii) повышение готовности, возможностей реагирования и устойчивости сообществ к климатическим рискам, включая финансирование на основе прогнозов; iv) расширение регионального сотрудничества и управления знаниями для климатического обслуживания. Совет ЗКФ и Независимая техническая консультативная группа по оценке программы сочли, что соответствие требованиям ГОСН является инновационным подходом, который усиливает предлагаемые преимущества программы, и отметили проблемы обеспечения устойчивости предлагаемых сетей в странах, выполняющих программу. Будучи тихоокеанскими МОСРГ, эти страны сталкиваются с уникальными проблемами в обеспечении устойчивости своих сетей гидрометеорологических наблюдений. Нынешние ожидания, что каждая страна должна предоставить ресурсы для устойчивого функционирования и поддержания сети наблюдений на своей территории (включая океанcкие зоны), являются невыполнимыми для тихоокеанских МОСРГ с низким уровнем доходов, небольшой площадью суши и обширными океанскими зонами. Например, площадь суши Республики Маршалловы Острова (РМО) (181 км2) составляет всего 0,009 % её ИЭЗ (2131000 км2). Небольшие размеры, удалённость и изолированность стран создают значительные трудности для транспортной логистики. Стоимость поездок, финансовых операций и общей деятельности в Тихоокеанском регионе сравнительно выше, чем в других частях мира. Связь с внешними островами также может быть дорогой и ненадёжной. Это в свою очередь приводит к увеличению затрат на каждом этапе инвестирования, эксплуатации, обслуживания и замены сети. Кроме того, условия окружающей среды (т. е. высокие температуры, высокая влажность и солёные ветры) в жарких тропических районах, таких как южная часть Тихого океана, часто неблагоприятны для метеорологических датчиков и автоматического оборудования — недорогие метеостанции часто выходят из строя в течение 12 месяцев. Это требует установки более сложного и надёжного оборудования для обеспечения отлаженной работы в течение длительного времени при ограниченном техническом обслуживании, что более экономично в долгосрочной перспективе, но требует более значительных первоначальных затрат. Нарушения и ущерб, вызванные всё более частыми или интенсивными экстремальными явлениями погодны, обусловленными изменением климата, ещё больше препятствуют устойчивой деятельности. Однако без систематических наблюдений in situ на широко разбросанных отдалённых островах невозможно подтвердить достоверность местных прогнозов, а тихоокеанские МОCРГ не могут своевременно принять меры по снижению экстремальных воздействий климата.

Резюме

Все Члены ВМО глубоко заинтересованы в международном обмене данными, однако структурные, политические и финансовые ограничения в настоящее время не позволяют некоторым Членам из развивающихся стран полностью выполнить свои обязательства в рамках Конвенции ВМО. Новая Единая политика ВМО в отношении данных и связанные с ней инициативы, такие как требования ГОСН и ФФСН, дают возможность ВМО, партнёрам по вопросам развития и Членам Альянса для развития в области гидрометеорологии помочь развивающимся Членам в решении этих вопросов ко всеобщей выгоде. Это приведёт к резкому увеличению объёма данных наблюдений, которыми обмениваются на международном уровне, а значит, и к значительному улучшению полученной с помощью моделей продукции, используемой для мониторинга и прогнозирования. В новой политике также впервые чётко сформулирован принцип, согласно которому развивающимся Членам в обмен на их наблюдения должен быть предоставлен свободный и неограниченный доступ к продукции, полученной с помощью моделей на основе их наблюдений. Это поможет улучшить возможности для предоставления услуг всеми Членами ВМО во всех областях мониторинга и прогнозирования системы Земля.