МОНИТОРИНГ И МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЛАВИННОЙ ОПАСНОСТИ В КАЗАХСТАНЕ (ПРЕИМУЩЕСТВА, НЕДОСТАТКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ)

Main Article Content

Виталий Жданов
Нурайлы Кужагельдина
Тамара Гуляева

Аннотация

Обзорная статья посвящена существующим и перспективным методам наблюдения за снежным покровом и прогнозирования лавин. Проведен анализ отечественных и зарубежных публикаций в данной области. Определены преимущества и недостатки применяемых технологий прогнозирования. В практической работе лавинного отдела национальной гидрометеорологической службы используются ручные методы мониторинга и прогнозирования, разработанные в 70–80-х годах XX века. Их преимущество заключается в простоте, дешевизне и надежности, благодаря чему они до сих пор применяются в сети наблюдательных станций. Для потребителей предоставляются не точные данные о сходе конкретных лавин, а общие рекомендации и ориентировочные оценки по крупным территориям. В современных условиях точность оборудования и качество предупреждений не удовлетворяют многих пользователей информации. Рассмотрены мировой опыт и современные разработки в области наблюдения и прогнозирования лавин. Проведен анализ перспективных методов и даны рекомендации по их внедрению. Выделено несколько направлений совершенствования лавинной службы: переход к автоматизированным системам мониторинга, внедрение вероятностных форм прогнозирования, использование численных методов прогноза погоды и искусственного интеллекта для оценки лавинной опасности. Однако для внедрения перспективных научных исследований необходимо разработать новые нормативные и учебные документы. Существенным недостатком многих методов моделирования и дистанционного зондирования является отсутствие калибровки по данным полевых наблюдений. Для их практического применения необходимо предварительно провести исследования по выявлению ошибок и установлению стандартов соответствия.

Article Details

Раздел
Опасные экзогеодинамические процессы
Биографии авторов

Виталий Жданов , АО "Институт географии и водной безопасности"

К.т.н., старший научный сотрудник (АО «Институт географии и водной безопасности», Алматы, Казахстан; zhdanovvitaliy@yandex.kz)

Нурайлы Кужагельдина , Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби, РГП «Казгидромет»

PhD докторант, начальник управления климатических исследований (КазНУ им. аль-Фараби, РГП «Казгидромет», Алматы, Казахстан; nuraily@mail.ru)

Тамара Гуляева, АО "Институт географии и водной безопасности"

К.г.н., ведущий научный сотрудник (АО «Институт географии и водной безопасности», Алматы, Казахстан, gulyaeva-tamara@inbox.ru)

Библиографические ссылки

Северский И.В., Благовещенский В.П. Лавиноопасные районы Казахстана. – Алма-Ата: Изд-во «Наука», 1990. – 172 с.

Северский И.В., Благовещенский В.П. и др. Снежный покров и лавины Тянь-Таня. – Алматы, 2006. – 184 с.

Снежные лавины. Справочник по прогнозированию и мерам контроля. Перевод с английского. – Москва: Издательство «Прогресс»: 1964. – 250 с.

McClung D.M. Predictions in avalanche forecasting // Ann. Glaciol. – № 31. – 2000. – p. 377–381.

Устав предприятия РГП «Казгидромет». [Электронный ресурс]. – URL:https://www.kazhydromet.kz/ru/activity/normativno-pravovye-akty (дата обращения 10.09.2024).

Методические указания по прогнозированию лавин и снеголавинному обеспечению в Казахстане // Под ред. Е.И. Колесникова. – Алматы: РГП «Казгидромет», 2003. – 43 с.

Практическое пособие по прогнозированию лавинной опасности в Казахстане / Под ред. Е.И. Колесникова. – Алматы: РГП «Казгидромет», 2005. – 262 с.

Кондрашов И.В. Прогноз лавин и некоторых характеристик снежности в горах Казахстана. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. – 98 с.

Колесников Е.И. Способы расчета эмпирических формул для прогноза лавин свежевыпавшего снега в малоизученных горных районах. – Ледники, снежный покров и лавины горных районов Казахстана. – Алма-Ата, 1983. – С. 149-162.

Колесников Е.И., Попов В.И. Режим снежных лавин в низкогорьях Западного Алтая и методы их прогнозирования. – Тр. КазНИИ. – Вып. 91. – 1985. – С. 111-127.

Попов В.И., Зайцева Л.А. О снежном покрове Западного Алтая. – Сб. работ Алматинской ГМО, 1978. – Вып. 8. – С. 3-10.

Попов В.И., Колесников Е.И., Берман О.А. Массовый сход снежных лавин на западном Алтае зимой 1976/77 г. – Сборник работ Алматинской ГМО. – 1978. – Вып. 8. – С. 102-111.

Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. – Ч. 1-3. – Алматы: Издательство «Казгидромет», 2006. – 500 с.

Жданов В.В. Анализ ошибок снеголавинных наблюдений и прогнозов // Вопросы географии и геоэкологии. – 2015. – № 3. – С. 52-55.

Соседов И.С. Исследование баланса снеговой влаги на горных склонах в Заилийском Алатау. – Алма-Ата, «Наука», 1967. – 198 с.

Швейцарский федеральный институт изучения снега и лавин. [Электронный ресурс]. – URL:http://www.slf.ch. (дата обращения 10.09.2024).

Глазырин Г.Е., Кондрашов И.В. О методической основе лавинных прогнозов. – Тр. 3-го Всесоюз. сов. по лавинам. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – С. 155-164.

Практическое пособие по прогнозированию лавинной опасности. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979. – 200 с.

Черноус П.А. Государственное регулирование оценивания лавинной опасности в России // Гидросфера. Опасные процессы и явления. – Т. 2. – № 3. – 2020. – С. 295-304.

Schweizer J., Mitterer C., Techel1 F., Stoffel1 A., and Reuter B. On the relation between avalanche occurrence and avalanche danger level // The Cryosphere, № 14. – 2020. – Р. 737–750 https://doi.org/10.5194/tc-14-737-2020.

Северский И.В. Возможности прогноза лавин на северном склоне Заилийского Алатау. – Вопросы географии Казахстана, 1974. – Вып. 16. – С. 141-153.

Колесников Е. И. Способы прогноза лавинной опасности по интенсивности осадков и снегопадов в горах Заилийского Алатау. – Тр. САНИГМИ, 1972. – Вып. 63 (78). – С. 104-121.

Кондрашов И. В. Опыт прогнозирования лавин из свежевыпавшего снега на снеголавинной станции Чимбулак. – Тр. САРНИГМИ. – Вып. 37 (118). – 1977. – С. 31-37.

Кондрашов И. В. К вопросу о прогнозе лавин, связанных со снегопадами // Гидрометеорология и экология. – Вып. 4. – Алматы, 1997. – С. 60-65.

Кондратьева Н.В., Аджиев А.Х., Федченко Л.М., Узденова А.Б. Методика фонового прогноза лавинной опасности для территории горных районов Республики Ингушетия и Чеченской Республики. – № 3. – Т. 15. – 2021. – С. 50-63.

Debris Flows: Disasters, Risk, Forecast, Protection. Proceedings of the 7th International Conference, Chengdu, China, 2024. – Ed. by S.S. Chernomorets, K. Hu, K.S. Viskhadzhieva. – Moscow: Geomarketing LLC. – 594 p.

Сборник трудов III международного симпозиума «Физика, химия и механика снега». Южно-Сахалинск, 2017. – Ч. I-II. – 158 с.

Автоматические метеостанции фирмы sommer. [Электронный ресурс]. –URL:https://www.sommer.at/en/company/about-us (дата обращения 10.09.2023).

Медеу А.Р., Благовещенский В.П., Жданов В.В., Ранова С.У. Автоматизированный мониторинг селевой и лавинной опасности на территории г. Алматы // Материалы Общероссийской научно-практической конференции «Изучение опасных природных процессов и геотехнический мониторинг при инженерных изысканиях». – Москва, 2022. – С. 64-69.

Apel H., Abdykerimova Z., Agalkhanova M., et al. Statistical forecast of seasonal discharge in Central Asia using observational records: development of a generic linear modelling tool for operational water resource management // Hydrology Earth System Sciences. – 2018. – № 2. – Р. 2225‒2254. (doi: 10.5194/hess-22-2225-2018).

Терехов А.Г., Ивкина Н.И., Абаев Н.Н., Елтай А.Г., Егембердиева З.М. Валидация суточного продукта Snow Depth FEWS NET для бассейна реки Урал по данным метеорологических наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2020. – № 3. – Т.17. – С. 31-40. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-31-40.

Gafurov A., Kalashnikova O., Apel H. Hydrological forecast based on the snow cover index, derived from basin-wide and elevation specific remote sensing snow cover data in mountainous basins // Geophysical Research Abstracts. – Vienna: EGU2019. – 2019. – Vol. 21. – Р. 66-78.

Blagovechshenskiy, V.; Kondrashov, I.; Yeserkepova, I.; Gassner, M.; Latenser, M. Experience in using the NXD2000 program for avalanche forecasting in the Zailiysky Alatau. Data Glaciol. Stud. – 2003, – 94, – Р. 115–118

Bakermans L., Jamieson B., Schweizer J., Haegeli P. Using stability tests and regional avalanche danger to estimate the local avalanche danger // Ann. Glaciol. – № 51(54). – 2010. – 176–186.

Bründl M., Etter H.J., Steiniger M., Klingler C., Rhyner J., Ammann W. IFKIS – a basis for managing avalanche risk in settlements and on roads in Switzerland // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. – № 4 (2). – 2004. – рр. 257–262.

Brabec B. and Meister R. A nearest-neighbor model for regional avalanche forecasting // Ann. Glaciology. – № 32. – 2001. – P. 130-134. Doi: 103189/172756401781819247.

Cagnati A., Valt M., Soratori G., Gavaldà J., Sellés C.G. A field method for avalanche danger-level verification // Ann. Glaciol. – 26. – 1998. – pp. 343–346.

Meister R., Country-wide avalanche warning in Switzerland / International Snow Science Workshop, Snowbird, Utah, U.S.A., 30 October-3 November 1994 ISSW 1994 Organizing Committee, Snowbird UT, USA, 1995. – p. 58–71.

Singh D. and Ganju A. Expert system for prediction of avalanches research // Сommunications current science. – Vol. 94. – №. 8. – 2008. – P. 1076-1081.

European Avalanche Danger Scale (link) URL:http://www.avalanches.org/ eaws/en/main_layer.php?layer=basics&id=2 (Дата обращения 01.02.2019 г.).

Blagovechshenskiy, V.;Medeu, A.; Gulyayeva, T.; Zhdanov,V.; Ranova, S.; Kamalbekova, A.;Aldabergen, U. Application of Artificial Intelligence in the Assessment and Forecast of Avalanche Danger in the Ile Alatau Ridge // Water. – 2023. – № 15, – Р. 1438. https://doi.org/10.3390/w15071438

Бишоп Кристофер М. Распознавание образов и машинное обучение. Перевод с английского Д. А. Клюшина. – Москва: Диалектика. – 2020. – 960 с.

Schweizer J., Föhn P.M.B., Avalanche forecasting - an expert system approach // Ann. Glaciol. – 42 (141). – 1996. – p. 318–332. doi: 10.3189/S0022143000004172

Сайт российского представительства фирмы StatSoft. [Электронный ресурс]. – URL: http://www.StatSoft.ru (дата обращения 10.10.2022).

Флеминг Д. и др. Руководящие указания ВМО по обслуживанию прогнозами и предупреждениями о многих опасных явлениях с учетом их возможных последствий. ВМО. – № 1150. – 2015. – 26 с. (www.wmo.int)

Программное обеспечение – рабочие столы синоптика. [Электронный ресурс]. – URL:https://mapmakers.ru/#section-company (дата обращения 10.10.2024).