В год своего 75-летия Всемирная метеорологическая организация (ВМО) опубликовала обзор основных технологических тенденций, связанных с инфраструктурой, которые, как ожидается, будут влиять на технологические тенденции гидрометеорологического мониторинга в ближайшие 25 лет.

По мере усиления экстремальных явлений глобального климата и роста гидрометеорологических рисков научный потенциал по наблюдению, пониманию и реагированию на них должен возрастать. Продолжающиеся усилия по разработке концепции Интегрированной глобальной системы наблюдений ВМО (ИГСНВ) на период до 2050 года предполагают будущее, в котором наблюдения с помощью системы Земли – как космические, так и наземные – будут более интегрированными, оперативными и инновационными, чем когда-либо прежде. В основе этой трансформации лежит инфраструктура гидрометеорологического мониторинга – развивающаяся система, основанная на технологиях, новых партнёрствах и новых методах сбора данных.

Глобальная инфраструктура наземных наблюдений претерпевает фундаментальные изменения, которые будут характеризоваться многоуровневой адаптивной сетевой моделью, включающей высокоточные опорные станции, комплексные магистральные сети и новые или оппортунистические системы, такие как недорогие датчики, мобильные платформы и наблюдения, проводимые сообществом. Традиционные приборы и национальные сети останутся основополагающими, но будут всё чаще сосуществовать с распределенными датчиками в «умных» городах, отдаленных регионах и морской среде. Результатом станет более широкая и гибкая система наблюдений, отражающая разнообразие пользователей и приложений, которые она должна обслуживать.

Технологические инновации позволяют использовать передовые датчики на новых платформах и в удаленных, ранее недоступных средах. Миниатюризация погодных датчиков и их интеграция в беспилотные летательные аппараты и другие транспортные средства и даже в носимые устройства, такие как ошейники для животных, меняют способы и место сбора данных. Беспилотные бортовые системы становятся альтернативой традиционным радиозондам, предлагая многоразовые, недорогостоящие возможности вертикального профилирования с большей дальностью действия и меньшим воздействием на окружающую среду, чем современные технологии. В океане использование автономных планеров, беспилотных надводных судов и многоцелевых буев позволяет проводить более постоянный и мелкомасштабный мониторинг океанических и атмосферных условий.

Инфраструктура мониторинга будет становиться всё более интеллектуальной и автоматизированной. Интеграция передовых вычислений в системы наблюдений позволит обрабатывать данные в точке сбора, сокращая задержки и потребность в пропускной способности. Это будет особенно важно в удаленных или экстремальных условиях, где доступ к сети затруднён.

Интеграция позволит по-настоящему преобразовать инфраструктуру. Наземные и космические системы наблюдения будут разрабатываться и эксплуатироваться в тандеме, что обеспечит оптимальный охват, точность и взаимодополняемость. Наземные сети будут играть ключевую роль в калибровке спутниковых датчиков и предоставлении важной информации о вертикальном профиле.

Нетрадиционные методы наблюдений, такие как Интернет вещей, гражданские научные проекты и коммерческие платформы, становятся ценным вкладом в глобальные системы наблюдений. Датчики, встроенные в транспортные средства, инфраструктуру и носимые устройства, будут предоставлять объёмные, гиперлокальные данные, которые могут дополнять официальные сети.

Искусственный интеллект (ИИ) будет играть основополагающую роль в будущем гидрометеорологическом мониторинге. ИИ будет поддерживать автоматизированный контроль качества, обнаружение аномалий, оптимизацию сети (проектирование и управление/техническое обслуживание) и объединение данных.

Главной целью будущих систем гидрометеорологических наблюдений будет обеспечение равного доступа к данным наблюдений и возможностям во всех регионах.