Метеорологическая отрасль: глобальное государственно-частное партнерство

Метеорологическая отрасль – это хорошо налаженное и успешное глобальное государственно-частное партнерство, в рамках которого оба сектора имеют общие цели. Для дальнейшего развития этого партнерства появляются новые возможности, которые позволят всей отрасли развиваться и выпускать более точные и более надежные прогнозы погоды[1]. Неотложность такого развития обусловлена необходимостью еще более эффективно работать для спасения жизни людей и защиты инфраструктуры в связи с уязвимостью к воздействию опасных явлений погоды в условиях изменяющегося климата.12

Пример успеха в области науки и технологии

Развитие прогнозирования погоды является примером успеха в области науки и технологии. В рамках процесса, равнозначного научной революции[2], пусть даже и тихой революции, для осуществления которой потребовалось много десятилетий поэтапных инноваций, к 2012 г. стало возможным предсказывать приближение экстремальных и нетипичных ураганов с заблаговременностью предупреждения около одной недели.

Вместе с тем сегодня люди и инфраструктура становятся и в будущем будут становиться все более уязвимыми к воздействию опасных явлений погоды из-за роста населения, мест проживания людей и изменения климата. По этой причине требования общества, бизнеса и правительств в отношении точных и надежных прогнозов погоды быстро возрастают.

Глобальная метеорологическая отрасль с участием государственного и частного секторов принимает этот вызов, но в условиях, которые радикально отличаются от условий, действовавших до сих пор. Чтобы воспользоваться возможностями и обеспечить то, что требуется, необходимы новые подходы.

Как произошла тихая революция?

В последние полвека соединились три важнейших компонента: достижения в области науки о погоде, включая достижения в моделировании системы Земля на глобальном уровне, инновации в наблюдениях за атмосферой, океанами и земной поверхностью и революция в вычислительных технологиях. Без всех этих трех компонентов было бы невозможно представить себе современное прогнозирование погоды. Когда Вильгельм Бьеркнес мечтал в 1904 г. о предсказании погоды с использованием законов физики, это не могло быть реализовано[3][4],3но сегодня при участии как государственного, так и частного секторов все необходимые компоненты соединились, чтобы его мечта стала реальностью.

В то время как большая часть науки о погоде развивается в университетской среде и исследовательских учреждениях, включая учреждения, действующие в системе национальных метеорологических и гидрологических служб (НМГС), основной вклад в инновации в системах наблюдений и вычислительных технологиях сделал частный сектор. Сегодня ряд крупнейших в мире компаний, играющих важную роль в глобальной экономике, например в космической и вычислительной отраслях, вносят свой вклад в развитие метеорологической инфраструктуры. Очевидно, что метеорологическая отрасль представляет собой глобальное государственно-частное партнерство.

Необходимо признать, что эта революция, а значит и государственно-частное партнерство потребовали сугубо глобального подхода, так как атмосферная циркуляция означает, что погода в отдельном месте определяется предшествующими явлениями по всему миру.

Что будет в будущем?

Потребность в развитии науки, наблюдений и вычислительных мощностей является постоянной и продолжает открывать путь для совершенствования прогнозов погоды. Однако ситуация для метеорологической отрасли сегодня быстро развивается, так как экспоненциальный прогресс в области технологии, включая прогресс, обусловленный потребностями других отраслей, создает исключительные возможности для предоставления прогнозов погоды даже более высокого качества.

[1] Например, см. статью «Создание комплексной структуры метеорологического обслуживания для наземного транспорта» на с. 10 настоящего выпуска.

[2] Bauer, P., Thorpe, A. J., and Brunet, G.: The quiet revolution of numerical weather prediction. Nature, 525, 47–55 (2015)

[3] Bjerknes, V.: Das Problem der Wettervorhersage betrachtet vom Stadtpunkt der Mechanik und Physik, Meteorol. Z., 21,

[4] –7 (1904)

Ключевая задача состоит в том, чтобы в достаточной мере мобилизовать творческий потенциал человека, чтобы внедрить инновации для дальнейшего развития науки, наблюдений и вычислительных технологий. В свою очередь, эти инновации потребуют достаточного объема финансовых ресурсов. В государственном секторе получение средств, выделяемых правительствами, сопряжено с серьезными трудностями. В то же время в частном секторе наблюдаются существенное развитие и рост.

Что может предложить частный сектор?

Частный сектор эффективен в мобилизации и размещении частного (венчурного) капитала, в частности, для высокотехнологичных разработок в области измерений, вычислений и обработки данных. Предоставляя информационное обслуживание, частный сектор также создавал бы возможности для передачи рисков от государственного сектора, таких как риски, связанные с созданием, запуском и эксплуатацией спутников. Используя свои ресурсы, частный сектор мог бы оказывать содействие в передаче технологии развивающимся странам, например, за счет финансирования по линии Всемирного банка.

В целом, частный сектор признается работоспособным и эффективным в практической реализации инноваций, которые являются результатом инвестиций государственного сектора в научные исследования и разработки – многие правительства инвестируют в науку, в значительной степени руководствуясь этими соображениями. Многие некрупные и крупные компании уже придают дополнительные функции продукции численного прогнозирования погоды (ЧПП), выпускаемой государственным сектором, и обеспечивают широкое распространение прогнозов погоды^{^[1]}^{^[2]}.⁴

Последние изменения в частном секторе

Два примера показывают, как меняется ситуация в метеорологической отрасли. Первый пример, касающийся разработки малогабаритных спутников CubeSat^{^[3]}, означает, что стоимость запуска ряда новых приборов в космос для наблюдения за Землей относительно невысокая и что частота и количество новых запусков могут быть значительно увеличены. Эти факты означают, что появляются новые малые и средние компании, использующие частный капитал для запуска спутников в интересах метеорологии – это новшество и это предоставляет реальные возможности. ⁵

Эти компании заинтересованы в предоставлении информационного обслуживания – они видят свое место в информационном бизнесе, а не просто в деле запуска бортового оборудования. Это также относительно новое дело для метеорологической отрасли, так как в прошлом расходы и риски, связанные с запуском и эксплуатацией спутников, нес государственный сектор. Это требует разработки новых бизнес-моделей для обеспечения доступности данных, но это не подразумевает увеличения финансирования, скорее, требует реструктуризации распределения финансовых средств и распределения рисков. Есть другие компании, которые на основе работы, сделанной изначально рядом НМГС, разработали оборудование для установки на коммерческих воздушных судах, которое в качестве вспомогательной услуги обеспечивает канал для связи между воздушным судном и землей.

Второй пример касается бесчисленных разработок и инноваций в области вычислительных технологий. Например, развитие облачных вычислений или получивших широкое распространение распределенных и удаленных вычислений позволило компаниям покупать вычислительные мощности без необходимости содержать свои собственные суперкомпьютерные центры. Кроме того, разрабатывается следующее поколение компьютерных чипов, которые позволяют снизить потребление энергии и увеличить производительность. Так как алгоритмы ЧПП не идеальным образом структурированы для архитектур следующего поколения, необходимо более тесное взаимодействие между разработчиками моделей и поставщиками аппаратного/ программного обеспечения, чтобы использовать новые технологии. Обычные закупочные циклы, практикуемые крупными центрами ЧПП, протекают значительно медленнее, даже очень медленно по сравнению со стремительным развитием вычислительной отрасли. Еще одним новшеством является рост объема данных для конкретных мест, подготовку которых часто осуществляют специалисты по анализу данных посредством одновременного использования различных источников с тем, чтобы подготовленные данные поступали на мобильные телефоны и планшетные устройства. Так как прогнозы погоды являются самыми популярными приложениями на таких устройствах, многие частные информационные компании видят потенциал в том, чтобы вместе с метеорологическими прогнозами предоставлять многие другие данные, обеспечивая таким образом попадание прогнозов погоды в руки тех, кто в них больше всего нуждается.

Последствием указанных изменений является то, что некоторые компании признают, что им по силам, и что они имеют серьезную коммерческую заинтересованность в том, чтобы самим осуществлять оперативное ЧПП в глобальном и региональном масштабах и использовать данные наблюдений, собираемые организациями частного сектора. Рынок специализированных прогнозов погоды, касающийся широкого круга метеозависимых отраслей, расширяется и обеспечивает новых потребителей для частного сектора.

[1] Pettifer, R.: The Development of the Commercial Weather Services Market in Europe 1970 – 2012, Meteorol. Appl. DOI:

[2] .1002/met.1470 (2014)

[3] http://www.cubesat.org/about/

Роли обоих секторов

Что означает для метеорологической отрасли эта эволюция и рост компонента, которым является частный сектор? В связи с тем, что частный сектор значительно более активно участвует практически во всех элементах производственного процесса, который охватывает операции от производства наблюдений до выпуска специализированной метеорологической продукции (см. рисунок справа), соответствующие роли государственного и частного секторов неизбежно эволюционируют. Во-вторых, метеорологическая отрасль развивается в связи с научными и техническими инновациями, потребностью выполнить задачу по выпуску более точных прогнозов погоды и ростом частного сектора.

Это хорошая новость. Она означает, что имеется мощный стимул как для государственного, так и для частного секторов работать вместе в рамках более широкомасштабного и устойчивого партнерства. В этих условиях оба сектора могут извлечь выгоду; метеорологическая отрасль – это не игра, где может быть только один победитель.

Но растущее непонимание и даже недоверие в отношении соответствующих ролей государственного и частного секторов становятся препятствиями для дальнейшего прогресса их партнерства в рамках метеорологической отрасли. Необходимо значительно расширить взаимодействие двух секторов, чтобы устранить выявленные препятствия и изменить исходный менталитет. Формулировки миссии большинства организаций, участвующих в деятельности метеорологической отрасли, независимо от того из государственного они сектора или частного, очень похожи и сконцентрированы на необходимости повысить возможности прогнозов погоды в деле спасения жизней и защиты собственности. Недоверие возникает из-за недостатка знаний и ясности в отношении соответствующих ролей двух секторов и того, как им вместе работать с наибольшей эффективностью.

Эволюция роли государственного сектора

Показателем того, что в НМГС этим вопросам уделяется внимание, служит недавно принятая «Стратегия европейских НМГС», которая была согласована 35 европейскими НМГС. В Стратегии говорится, что, «Учитывая ожидаемый рост частного метеорологического сектора, необходимо зафиксировать четко определенные роли Европейских НМГС в отношении сбора данных, разработки моделей, научных исследований, предупреждений и оповещений при одновременном стимулировании сотрудничества с частным сектором».

Ключевая роль государственного сектора заключается в проведении долгосрочных научных исследований, необходимых, чтобы лучше понять погоду, и в использовании полученных знаний в алгоритмах построения моделей ЧПП. Частные компании признают, что метеорологическая

отрасль была построена и в дальнейшем должна строиться на инвестиции государственного сектора как в основные сети глобальных наблюдений, так и в базовые исследования и разработки. Однако частный сектор может вносить свой вклад в эти области, например, финансируя конкретные исследовательские проекты.

Для осуществления указанной функции государственного сектора необходимо убедить налогоплательщиков, то есть правительства, в необходимости обеспечивать финансирование. Частному сектору нужно активизировать усилия, чтобы обеспечить возможности для весомых аргументов в этой области. Многие правительства понимают, что в основе современной основанной на знаниях экономики лежат государственные инвестиции в науку и технику. Это инвестиции, которые окупаются, помимо прочего, в виде экономических выгод, получаемых за счет создания рабочих мест и материальных благ при использовании частным сектором научно-технических инноваций и за счет открытого доступа к данным государственного сектора. Очевидно, что это уже происходит в метеорологической отрасли, и это хорошая новость.

Некоторые представители государственного сектора обеспокоены появлением в частном секторе услуг по предоставлению данных наблюдений и возможностью того, что это может нарушить работу сегодняшнего глобального механизма, в соответствии с которым такие данные, оплачиваемые за счет национальных государственных инвестиций, предоставляются бесплатно через Всемирную службу погоды ВМО. Но наряду с рисками появляются и реальные возможности для производства многих других видов наблюдений. Компании частного сектора выразили свою поддержку резолюции 40 ВМО и стремление продемонстрировать качество своей продукции, а также желание взаимодействовать конструктивным образом. Чтобы смягчить эти риски, необходимо конструктивное и активное взаимодействие между государственным и частным секторами.

Роль в прогнозировании погоды

Еще одной областью, где необходимо более четкое понимание, является предоставление информации, полученной в результате оперативного ЧПП. Широкий поток информации, полученной с помощью моделей, можно использовать для прогнозов погоды для населения, а также для подготовки специализированной информации, нужной конкретным пользователям. Прогнозы погоды для населения предназначены для широкого применения, включая выпуск заблаговременного предупреждения о надвигающихся суровых и опасных погодных условиях. Обычно они составляются на основе стандартизированных подкомплектов выходных данных моделей ЧПП. Специализированная информация, нужная конкретным пользователям, может быть подготовлена на основе этих стандартизированных выходных данных с использованием разнообразных средств, включая постпроцессинг/калибровку, интерпретацию прогнозиста и другие методы, обеспечивающие дополнительные характеристики. Но она также может быть подготовлена путем использования нестандартных выходных данных для выпуска конкретных прогнозов для конкретных областей применения/пользователей.

НМГС считают критически важным, чтобы они остались единым авторитетным источником в своих странах для предупреждения населения об опасных погодных условиях и для целей обеспечения национальной безопасности. С другой стороны, становится очевидным, что как НМГС, так и частные компании могут выпускать оперативные глобальные и региональные прогнозы ЧПП своими силами. Частные компании могут и на самом деле адаптируют информацию, полученную в результате ЧПП, для различных потребителей из частного сектора (а в действительности, и из государственного сектора). Частные компании, которые эксплуатируют оперативные модели ЧПП своими силами, могли бы выпускать оба типа специализированной информации, упомянутые выше. А в странах, испытывающих недостаток базовой инфраструктуры, организации не национального уровня, включая частные компании, имеют потенциальные возможности для выпуска также и прогнозов погоды для населения.

Взаимодополняемость

Поэтому думается, что возможно и желательно установить рыночные различия с определением взаимодополняющих ролей. Где это возможно, НМГС продолжат оказывать услуги населению, а также услуги в условиях чрезвычайной ситуации на национальном уровне, включая выпуск предупреждений, а компании частного сектора продолжат предоставлять специализированную информацию для бизнес-клиентов. Вновь конструктивный диалог представляется необходимым для уточнения соответствующих ролей, чтобы, как минимум, не допустить путаницы, возникающей в связи с наличием многочисленных источников прогнозов погоды.

Однако необходимо признать, что в отношении прогнозов погоды для населения дублирование уже имеет место, о чем свидетельствует огромное количество мобильных приложений, предоставляющих информацию о погоде, при этом, возможно, население перестало отличать прогноз от предупреждения. Может быть для ВМО настало время рассмотреть подход, обеспечивающий гарантию качества, информируя население об изначальном качестве прогностических данных, используемых в различных приложениях.

Региональные различия

Глобальные рамки метеорологической отрасли не дают точного представления о больших региональных различиях. Уровень государственных национальных инвестиций сильно различается в зависимости от страны, так же как и уровень взаимодействия между государственным и частным секторами. Даже в странах, где государство вкладывает большие средства в метеорологическую отрасль, сформированная правительствами стран нормативная база, регулирующая функционирование НМГС в каждой стране, имеет существенные различия.

С другой стороны, многие развивающиеся страны борются за то, чтобы выделять достаточные государственные средства, чтобы обеспечить в стране возможности для прогнозирования погоды. Это означает, что у частных компаний, университетов и НМГС есть возможности для работы на транснациональной основе. Важно, чтобы в таких условиях базовая национальная инфраструктура как необходимый вклад в глобальную систему наблюдений была создана и поддерживалась во всех странах.

В заключение

Метеорологическая отрасль сегодня представляет собой глобальное государственно-частное партнерство, и, более того, по некоторым оценкам это – партнерство, в котором партнеры имеют примерно равные доли. Зависимость между государственным и частным секторами означает, что они не могут выжить, действуя каждый сам по себе. Инновации в технологиях наблюдений и вычислений и наличие частного капитала дают возможность компоненту метеорологической отрасли, которым является частный сектор, быстро развиваться. Более того, область глобального оперативного ЧПП также рассматривается как область, которая входит в сферу действия частного сектора. Но это можно успешно развивать только на основе инвестиций государственного сектора в научные исследования и разработки в области науки о погоде и в глобальную систему наблюдений.

Настоятельно необходим конструктивный диалог между руководителями, представляющими государственный и частный секторы, чтобы совместно проектировать развитие ситуации на благо метеорологической отрасли в целом. Было бы наиболее полезно для обоих секторов, если бы нормой стала совместная работа, а не конкуренция. Конечно, есть проблемы, которые необходимо решать, и ВМО является именно той организацией, которая нужна, чтобы побуждать секторы к взаимовыгодной работе (см. итоги специального диалога, состоявшегося на заседании Исполнительного совета ВМО^{^[1]}).⁶

Неотложность указанных действий обусловлена необходимостью выпускать более точные и надежные прогнозы погоды, чтобы еще более эффективно работать для спасения жизни людей и защиты инфраструктуры в связи с уязвимостью к воздействию опасных явлений погоды в условиях изменяющегося климата.

Последующие шаги по расширению сотрудничества между государственным и частным секторами

ВМО разработает стратегию сотрудничества между государственными и частным секторами на последующие 15 лет, чтобы охватить следующие аспекты:

Оценить опыт, передовые практики, возможности и риски, связанные с привлечением частного сектора;
Разработать проекты принципов для привлечения к участию частного сектора, основываясь на ключевых вопросах;
Предложить механизмы и структуры для содействия диалогу и консультациям с учетом глобальных, региональных и национальных особенностей;
Предложить возможные варианты организации управления государственно-частными партнерствами и указаний по подготовке руководящих материалов ВМО для ее Членов.

Выражение признательности

Автор хотел бы выразить благодарность Генеральному секретарю ВМО за приглашение принять участие в специальном диалоге в рамках сессии Исполнительного совета 15 июня 2016 г. Он также хотел бы поблагодарить Терезу Кондор, Питера Платцера, Сильвию Кастонгва и Ричарда Петтифера за ценные комментарии по проекту текста статьи .

[1] 68-я сессия Исполнительного совета ВМО: ИС-68/Doc.12(4) государственно-частные партнерства

Автор

Алан Торп, Бывший Генеральный директор Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ЕЦСПП)

Ссылки

Presentations to the WMO Executive Council special dialogue session on 15 June 2016
Bauer, P., Thorpe, A. J., and Brunet, G.: The quiet revolution of numerical weather prediction. Nature, 525, 47-55 (2015)
Bjerknes, V.: Das Problem der Wettervorhersage betrachtet vom Stadtpunkt der Mechanik und Physik, Meteorol. Z., 21, 1-7 (1904)
Pettifer, R.: The Development of the Commercial Weather Services Market in Europe 1970 – 2012, Meteorol. Appl. DOI: 10.1002/met.1470 (2014)
http://www.cubesat.org/about/
WMO Executive Council 68: EC-68/Doc.12(4) Public-Private Partnerships

Cноски

* Former Director General of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)

¹ See for example “Integrating Meteorological Service Delivery for Land Transportation” on page 10 of this issue.

² Bauer, P., Thorpe, A. J., and Brunet, G.: The quiet revolution of numerical weather prediction. Nature, 525, 47-55 (2015)

³ Bjerknes, V.: Das Problem der Wettervorhersage betrachtet vom Stadtpunkt der Mechanik und Physik, Meteorol. Z., 21, 1-7 (1904)

⁴ Pettifer, R.: The Development of the Commercial Weather Services Market in Europe 1970 – 2012, Meteorol. Appl. DOI: 10.1002/met.1470 (2014)

⁵ http://www.cubesat.org/about/

⁶ WMO Executive Council 68: EC-68/Doc.12(4) Public-Private Partnerships