Produção de previsões

Visão geral dos componentes essenciais e do fluxo de dados do sistema operacional de previsão e alerta hidrológico TIC utilizado no projeto FANFAR. Círculos representam dados e caixas representam processadores (modelos de computador, scripts e intérpretes humanos).

No sistema FANFAR, as previsões hidrológicas e as informações sobre os riscos de inundação são geradas utilizando um sistema-piloto operacional de previsão e alerta hidrológico TIC. A base do sistema é um modelo hidrológico, cuja principal função é prever os efeitos da dinâmica meteorológica (por exemplo, precipitação e temperatura) nos caudais dos rios, níveis de água, teor de humidade do solo nos rios, lagos, zonas húmidas e todas as superfícies terrestres. No sistema FANFAR, utilizamos o modelo Niger-HYPE para a Bacia do Rio Níger e o modelo global HYPE para todo o domínio da África Ocidental (http://hypeweb.smhi.se/explore-water/geographical-domains/). Duas simulações são realizadas para fazer uma previsão com estes modelos hidrológicos:

  • Em azul acima: simulação de um período de spin-up histórico até ao dia anterior à previsão (t <0 → t0, t = tempo), produzindo um estado modelo que representa as condições hidrológicas atuais no início do período de previsão (o estado inicial, t0). Os dados da análise meteorológica (ou seja, a combinação de observações meteorológicas e modelos que representam as condições históricas) estão no centro desta simulação. Observações adicionais das condições hidrológicas (por exemplo, observações do caudal do rio in situ ou níveis de água medidos remotamente) estão a ser gradualmente introduzidas no sistema para melhorar o estado inicial através da assimilação de dados;
  • Em laranja acima: uma simulação para o período da previsão com base no estado inicial e nos dados da previsão meteorológica sobre a dinâmica das condições futuras (t1 → t> 1). O resultado da simulação de previsão é uma representação das condições hidrológicas futuras;
  • O próximo passo do processo (em verde acima) é derivar previsões e informação sobre riscos de inundações úteis. O que é considerado “útil” depende do utilizador, sendo definido em conjunto nos workshops FANFAR de co-design. Como regra, um conjunto de limiares de risco de inundação é especificado com base em condições históricas ou em conhecimento local. As previsões são então comparadas com estes limiares para determinar a gravidade da situação e o nível potencial de risco de inundação. Esta informação é finalmente comunicada aos utilizadores através de diferentes canais de distribuição (por exemplo, visualização online ou envio de email e SMS aos assinantes de informações sobre riscos de inundação);

A previsão operacional baseia-se significativamente na programação da execução automática e acompanhamento dos fluxos de dados e das tarefas de processamento num ambiente TIC que está sempre funcional (cinzento acima). Para o efeito, o sistema FANFAR utiliza uma plataforma para a exploração temática da hidrologia (Hidrology-TEP). Hydrology-TEP é um ambiente TIC em cloud.

A comunidade FANFAR reúne todos os recursos relacionados com o FANFAR no Hidrology-TEP: https://hydrology-tep.eu/#!communities/details/westafrica-hm

Hydrology-TEP é o ambiente de computação em cloud utilizado para produzir previsões no FANFAR: https://hydrology-tep.eu

A app FANFAR permite que os usuários processem, monitorizem e visualizem o sistema de forma interativa e automatizada/automática:
https://hydrology-tep.eu/geobrowser/?id=fanfar