Введение

Глобальная система наблюдения за климатом (ГСНК) была создана в 1992 году в результате Второй мировой конференции по климату, чтобы обеспечить получение наблюдений и информации, необходимой для решения проблем, связанных с климатом, и предоставление их всем потенциальным пользователям. GCOS совместно спонсируется Всемирной метеорологической организацией (ВМО), Межправительственной океанографической комиссией (МОК) ЮНЕСКО, Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) и Международным советом по науке (ICSU). В целях оценки и мониторинга адекватности сетей наблюдений на месте, а также спутниковых систем наблюдения, GCOS регулярно представляет доклады о адекватности действующей системы наблюдения за изменением климата в Рамочную конвенцию Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) и тем самым определяет потребности в действующей системе наблюдения за изменением климата. GCOS - это система, которая включает в себя климатически значимые компоненты многих содействующих систем и сетей наблюдений. Его миссия заключается в том, чтобы помочь обеспечить, чтобы эти системы, принимаемые в целом, предоставляли всестороннюю информацию о глобальной климатической системе, которая требуется пользователям, включая отдельных лиц, национальные и международные организации, учреждения и агентства. Программа способствует обеспечению постоянного и доступного обеспечения надежными физическими, химическими и биологическими наблюдениями и записями данных для всей климатической системы в атмосфере, океане и на суше, включая гидрологический цикл, углеродный цикл и криосферу.

Структура

Основными системами наблюдения, способствующими созданию ГОС, являются интегрированная Глобальная система наблюдения ВМО (WIGOS), Глобальная криосферная часов (GCW) и Всемирная система наблюдения за гидрологическим циклом (WHYCOS), а также Глобальная система наблюдения за океаном (GOOS), возглавляемая Межправительственной океанографической комиссией. Ряд других систем исследований и оперативных наблюдений, основанных на доменных и междоменных системах, также вносят важный вклад и охватывают как наблюдения на месте, так и спутниковые наблюдения. GCOS поддерживается международным научным и техническим сообществом, а Всемирная программа исследований климата (WCRP) является соавтором групп экспертов, созданных GCOS для атмосферных, океанических и наземных областей. Совокупная система наблюдений, назначенная GCOS, служит компонентом наблюдения за климатом в более широкой Глобальной системе систем наблюдения за Землей (GEOSS), и в то же время ряд конкретных инициатив системы наблюдений GEOSS вносит свой вклад в GCOS.

Существенные климатические переменные (ECV)

GCOS определила 50 существенных климатических переменных (ECV), которые считаются возможными для глобального наблюдения за климатом и оказывают большое влияние на требования РКИК ООН и других заинтересованных сторон. Существует острая необходимость в постоянном наблюдении за этими ECV, поскольку наблюдения необходимы для создания и обновления глобальных климатических продуктов и полученной информации. GCOS и его партнеры разрабатывают способы улучшения генерации и поставки продуктов данных, связанных с ECV.

Экспертные группы

Руководящий комитет GCOS создал три группы экспертов для определения наблюдений, необходимых в каждой из основных глобальных областей - атмосфера, океаны и суша - для подготовки конкретных элементов программы и выработки рекомендаций для реализации. GCOS поддерживается международным научным сообществом, и поэтому три экспертные группы соавторствуют Всемирной программе климатических исследований (WCRP). Группа по наблюдению за климатом в атмосфере, океане и на Земле собирает научных и технических экспертов в соответствующих областях для получения информации из этих областей для сообщества, занимающегося наблюдением за климатом. Эти группы экспертов отчитываются перед Руководящим комитетом GCOS и были созданы для определения наблюдений, необходимых в каждой из основных глобальных областей для подготовки элементов научной программы и выработки рекомендаций для реализации.

Сети

Одной из первых задач программы GCOS было определение подмножества станций Всемирной метеорологической службы (WWW), подходящих для базового мониторинга климата. Подмножество из примерно 1000 базовых поверхностных станций стало поверхностной сетью GCOS (GSN), в то время как подмножество из 150 верхних воздушных станций было обозначено как верхняя воздушная сеть GCOS (GUAN). Они были построены на существующих классификациях ВМО и стали первоначальными базовыми компонентами атмосферных сетей. Среди факторов, определявших выбор GSN, были пространственное распределение, длина и качество записи, долгосрочные обязательства и степень урбанизации. Аналогичные соображения были использованы для ГУАН. Назначение этих сетей принесло пользу как GCOS, так и Национальной метеорологической и гидрологической службе (NMHS). Для NMHS назначение станции в качестве части глобальной климатической сети помогло сохранить поддержку этих сайтов с долгосрочными записями. Сети послужили основой для Региональной базовой климатологической сети, которая предоставляет гораздо большую пространственную детализацию изменчивости климата. Признавая, что необходимо достичь баланса между стандартами и полнотой наземных измерений, программа GCOS признала иерархию наблюдательных сетей и систем, включающих всеобъемлющие, базовые и справочные сети, основанные на предположениях о потребностях в пространственном отборе образцов. Примером особенно успешного шага вперед в реализации глобальной системы наблюдения за климатом является создание справочной сети для наблюдений за верхними слоями воздуха - GCOS Reference Upper Air Network (GRUAN). Сеть представляет собой прототип гибридной системы наблюдений, сочетающей в себе оперативные площадки измерений верхнего воздуха с исследовательскими площадками и обеспечивающей высококачественные справочные данные для атмосферных профилей. На объектах ГРУАН проводятся высококачественные измерения атмосферного профиля, которые помогут понять тенденции в верхних слоях воздуха, помогут в исследовании процессов в верхней тропосфере и нижней стратосфере, а также предоставят данные для калибровки спутниковых измерений и проверки независимых климатических анализов и моделей. На объектах ГРУАН соблюдаются принципы качества, прослеживаемости и полной характеристики ошибок, по крайней мере, в части программы наблюдений. В ближайшие годы сеть планируется расширить с 15 станций, внедряя стандарты качества климата на большем количестве участков.