Европейская оценка климата и набор данных - European Climate Assessment and Dataset

Логотип проекта ECA&D

В Европейская оценка климата и набор данных (ECA & D) - база данных ежедневных метеорологический станции наблюдения через Европа и постепенно распространяется на страны в Средний Восток и Северная Африка. ECA&D получил статус Региональный климатический центр для данных наблюдений с высоким разрешением в Всемирная метеорологическая организация Регион VI (Европа и Ближний Восток).

Целью ECA&D является мониторинг и анализ климат и изменения климата уделяя особое внимание экстремальным климатическим явлениям, делая данные общедоступными для загрузки. В базу данных входит набор ежедневная серия наблюдения, полученные от климатологических подразделений Национальные метеорологические и гидрологические службы (НМГС), обсерватории и исследовательские центры по всей Европе и Средиземноморью. Суточная серия наблюдений совмещена с контроль качества и анализ экстремальных явлений с помощью индексов изменения климата.[1]

Проект ECA&D инициирован Европейская сеть поддержки климата (ECSN) и координируется Королевский метеорологический институт Нидерландов (Нидерландский язык: Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut или же КНМИ), который теперь финансирует проект после того, как он изначально был профинансирован ЕВМЕТНЕТ, сеть европейских национальных метеорологических служб.

Участников

Страны-участницы.

По состоянию на июнь 2010 г.Европейская оценка климата и набор данных содержат 13472 серии наблюдений на 3314 метеорологических станциях, предоставленные 56 участниками из 61 страны, и постоянно расширяются. Эти участники ежедневно вносят данные с контролем качества из (подмножества) сетей своих национальных метеорологических станций. Чтобы гарантировать, что временные ряды каждой станции являются как можно более полными, база данных содержит автоматическую процедуру обновления, основанную на ежедневных данных из SYNOP (приземные синоптические наблюдения) сообщения, которые распространяются почти в реальном времени по Глобальная телекоммуникационная система (GTS). Любые пробелы в данных заполняются данными наблюдений с близлежащих станций при условии, что они находятся в радиусе 25 километров (16 миль) и в диапазоне высот менее 50 метров (160 футов). Эти серии называются смешанный ряда и используются для расчета индексов экстремумов ECA и D (Смотри ниже ), а также используются в наборе данных ежедневных сеточных наблюдений E – OBS (Смотри ниже ).

Участие в ECA&D открыто для всех, кто обслуживает ежедневные данные станций.

Доступность данных

Доступность данных по осадкам в странах Европы и Центральной Азии. Зеленые точки: данные в свободном доступе; красные точки: в базе данных, но ECA&D не имеет права распространять.
Доступность данных ECA & D о высоте снежного покрова. Зеленые точки: данные в свободном доступе; красные точки: в базе данных, но ECA&D не имеет права распространять.

Данные доступны для следующих элементов:

По состоянию на июнь 2010 года количество станций, предоставляющих данные о температуре, составляет порядка 1500, и почти 3000 станций предоставляют данные об осадках. Напротив, количество станций, которые в настоящее время предоставляют данные для других элементов, колеблется от примерно 150 (направление ветра) до 900 (высота снежного покрова). Сбор данных по элементам, отличным от температуры и осадков, начался позже, поэтому доступность данных ниже; однако количество станций, предоставляющих эти данные, быстро увеличивается. При измерении этих элементов почти все страны следуют рекомендациям климатологической практики, изложенным в Всемирная метеорологическая организация. Идентификация элемента дается для всех серий, включая те, которые предоставлены странами, не соблюдающими эти правила.

Метаданные

Station De Bilt, Нидерланды

Чтобы добиться наиболее правильной интерпретации наблюдений, метаданные собирается для каждой станции в базе данных ECA&D. Помимо стандарта долгота, широта и высота, ECA&D собирает и другие метаданные. Это включает Идентификаторы станций Всемирной метеорологической организации и является ли станция частью Глобальная система наблюдения за климатом. Другими примерами метаданных являются землепользование вокруг зоны наблюдения, тип почвы, покрытие поверхности, перемещение станций и / или смена приборов. Также может быть включена фотография места наблюдения.

Индексы крайностей

Используя ежедневные данные, для каждой станции ECA & D рассчитывается 48 индексов. Каждый индекс описывает определенную характеристику изменение климата как для изменения среднего, так и для экстремальных изменений. Основной набор из 26 индексов соответствует определениям, рекомендованным Группа экспертов по обнаружению изменения климата и индексам и рассчитываются так же, как и в других регионах мира. Дополнительный набор из 22 индексов подчеркивает особенности изменения климата в Европе.[2]

Рассчитываемые индексы делятся на следующие категории:

  • Холодный
  • Засуха
  • Высокая температура
  • Давление
  • Дождь
  • Снег
  • солнце
  • Температура

Некоторые индексы выражаются через фиксированный порог, а другие основаны на процентилях. Индексы с фиксированным порогом описывают определенные критерии, такие как количество морозных дней, когда минимальная температура ниже 0 ° C, или, в качестве другого примера, количество дней с сильными осадками, сумма которых превышает 10 миллиметров (0,39 дюйма). Процентиль индексы описывают случай, когда значение переменной превышает определенный процент, например количество дней, в течение которых сумма осадков превышает 75-й, 95-й или 99-й процентиль.

Для расчета индекса используются следующие серии станций: смешанный серии (см. выше ). Они создаются путем использования самых последних данных из синоптических сообщений, распространяемых по Глобальной системе электросвязи (GTS). Любые пробелы в данных заполняются данными наблюдений с близлежащих станций при условии, что они находятся в радиусе 25 километров (16 миль) и в диапазоне высот менее 50 метров (160 футов). Информация о базовых сериях, используемых в процессе смешивания, предоставляется для каждой смешанной серии. Смешанный ряд для температуры и осадков также был протестирован на однородность (Смотри ниже ). Дополнительную информацию о процессе смешивания можно найти в теоретическом базовом документе алгоритмов ECA&D.[2]

Контроль качества и однородность

Участвующие учреждения предоставляют для ECA&D серии наилучшего качества. Однако даже при тщательной проверке данных никогда нельзя исключить, что некоторые ошибки останутся незамеченными. Риск таких ошибок больше всего в последних данных, которые основаны на синоптических сообщениях. Таким образом, все серии в ECA и D (как несмешанные, так и смешанные) являются контроль качества, и все смешанные ряды температуры и осадков проверяются на неоднородности.

Процедуры контроля качества приводят к тому, что все данные помечаются как «ОК», «подозрительные» или «отсутствующие», а проверка на однородность приводит к классификации серий как «полезные», «сомнительные» или «подозрительные». Рекомендуется использовать результаты тестов на однородность для выбора соответствующих серий и временных интервалов, поскольку категории «полезные», «сомнительные» и «подозрительные» действуют только в течение определенного временного интервала, для которого применяются тесты. Информацию об особенностях процедур контроля качества и однородности можно найти в Основном теоретическом документе алгоритмов. [2] и в другом месте.[3]

Однако не существует четко установленной процедуры тестирования ежедневных климатологических данных, а также общепринятого метода применения результатов однородности. Существует очевидная потребность в дополнительных исследованиях методов гомогенизации ежедневных данных с целью создания высококачественных ежедневных наборов данных для оценки экстремальных явлений без отказа от целых рядов или исключения реальных экстремальных значений. Это особенно важно для районов с низкой плотностью станций с длинными ежедневными рядами данных.[4]

Типы отображения данных

Годовой временной ряд средней температуры на станции Де Билт, Нидерланды.
Тенденция максимальной температуры июня с 1950 по 2009 гг.
Аномалия количества влажных дней (сумма осадков более 1 мм) в июне 2010 г. по сравнению с нормальным периодом 1961–1990 гг.
Климатология средней температуры за нормальный период 1961–1990 гг.
E – OBS средняя температура июня 2010 г.

Данные в базе данных ECA&D доступны разными способами. Можно просмотреть Временные ряды графики для каждого индекса и станции, карты тенденции по Европе для каждого индекса, карты индекса аномалии (по отношению к обычному периоду 1961-1990 гг.) для конкретного года или сезона, а также климатология карты, изображающие поведение индекса за два периода в прошлом: 1961–1990 и 1971–2000. Также можно запросить ежедневные данные (минимальную, среднюю и максимальную температуру, а также количество осадков) с помощью специального запроса в ASCII формат, загрузив предварительно определенные подмножества ASCII или получив доступ к ежедневному набору данных с координатной привязкой E – OBS через АНСАМБЛИ проект (Смотри ниже ). И пользовательские запросы ASCII, и предопределенные подмножества ASCII доступны как для смешанных, так и для несмешанных данных.

Чтобы лучше оценивать интенсивность и частоту редких событий, веб-сайт также предлагает возможность просмотра карт возвращаемых значений для событий, которые происходят один раз в два, пять, десять и пятьдесят лет. Чтобы определить возвращаемые значения, Гамбель раздача соответствует сезонным максимумам для выбранного периода и сезона для нескольких экстремальных значений температуры и осадков в Европе.[5]

Помимо расчета возвращаемых значений, веб-сайт позволяет пользователям исследовать конкретные экстремальные события, которые произошли в прошлом. Включено краткое описание события и цифры из базы данных ECA&D, которые описывают значимость события в контексте изменения климата. Однако отдельные события нельзя просто и напрямую отнести к антропогенное изменение климата поскольку всегда существует конечная вероятность того, что рассматриваемое событие могло произойти в пределах естественной изменчивости; но, согласно последним отчет от межправительственная комиссия по изменению климата (IPCC): «Уверенность возросла в том, что некоторые крайности станут более частыми, широко распространенными и / или более интенсивными в течение 21 века».[6]

Ежедневный набор данных с координатной привязкой E – OBS

Ежедневный набор данных с привязкой к сетке E – OBS представляет собой европейский набор данных наблюдений с привязкой к сетке только на суше с высоким разрешением, полученный с использованием смешанных суточных данных станций ECA&D. Набор данных охватывает область 25–75N x 40W – 75E и поставляется в двух вариантах сетки с двумя разрешениями: сетка с поворотом на 0,22 ° и 0,44 ° (северный полюс на 39,25 ° с.ш., 162 ° W) и регулярная сетка 0,25 ° и 0,50 °. Текущая версия 3.0 была выпущена в апреле 2010 года и охватывает 1950–2009 годы. Доступны ежемесячные обновления за текущий год.

Набор данных доступен бесплатно для некоммерческих исследовательских и некоммерческих образовательных проектов только через АНСАМБЛИ проект. Сейчас количество пользователей превышает 800.[7]

Связанные проекты

Станционные наблюдения в проекте ECA&D используются в нескольких других связанных мероприятиях.

АНСАМБЛИ

В Ежедневный набор данных с координатной привязкой E – OBS охватывающая Европу, Ближний Восток и Северную Африку, была разработана как часть АНСАМБЛИ проект и доступен с 1950 г.

Европейский повторный анализ и наблюдения для мониторинга (EURO4M)

EURO4M это Евросоюз - финансируемый проект, который продлится с апреля 2010 года по март 2014 года,[8] и ожидается, что он станет основным европейским источником своевременной и надежной информации о состоянии европейского климата. Благодаря расширенным возможностям мониторинга климата - объединению наблюдений с наземных станций, спутников и реанализа на основе моделей - изменение климата можно лучше понять и спрогнозировать. Обновления в режиме реального времени для ежедневного набора данных с координатной привязкой E – OBS будут использоваться для мониторинга экстремальных явлений в EURO4M.

Рекомендации

  1. ^ Клейн – Танк и др.,«Ежедневный набор данных по температуре приземного воздуха и осадков за ХХ век для европейской оценки климата», Int. J. Climatol., 22: 1441–1453 (2002). Проверено 29 января 2010. В архиве 18 октября 2006 г. в г. Wayback Machine
  2. ^ а б c Альберт Кляйн – Танк, [1][постоянная мертвая ссылка ] Европейская оценка климата и набор данных (ECA & D) [мертвая ссылка ]Документ теоретической основы алгоритмов ECA&D (ATBD). Проверено 29 января 2010.
  3. ^ Wijngaard et al.,Однородность европейских рядов суточной температуры и осадков в ХХ веке, Int. J. Climatol., 23: 679–692 (2003). Проверено 29 января 2010. В архиве 4 июня 2011 г. Wayback Machine
  4. ^ Достижения в методах усреднения климатических рядов: комплексный подход (HOME) Проверено 4 февраля 2010.
  5. ^ =Руководство по анализу экстремальных явлений в изменяющемся климате в поддержку обоснованных решений по адаптации Проверено 4 февраля 2010. В архиве 27 октября 2011 г. Wayback Machine
  6. ^ Четвертый оценочный доклад МГЭИК: отчет Рабочей группы I «Основы физических наук» Проверено 4 февраля 2010. В архиве 19 января 2010 г. Wayback Machine
  7. ^ Hofstra et al., Тестирование набора европейских данных с привязкой к сетке E – OBS о суточных осадках и температуре поверхности, J. Geophys. Res., 114, D21101,] Дои:10.1029 / 2009JD011799. Проверено 29 января 2010.
  8. ^ Европейский повторный анализ и наблюдения для мониторинга (EURO4M)

внешняя ссылка