25 апреля 2006 г.Новосибирск1 Развитие информационно- вычислительной инфраструктуры для интегрированного исследования окружающей среды Сибири. Е.П. Гордов (Сибирский центр климато- экологических исследований и образования и Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН),

25 апреля 2006 г.Новосибирск2 План Науки об окружающей среде и ИТ Интегрированные региональные исследования ESSP Интегрированное региональное исследование Сибири (ИРИС): Организации и проекты, первые результаты Организационная структура Подготовка кадрового потенциала Информационно-вычислительная инфраструктура Перспективы

25 апреля 2006 г.Новосибирск3 Науки об окружающей среде и ИТ Глобальные изменения (подсистем системы Земля) не поддаются обьяснению в рамках простой парадигмы «причина – следствие» (Амстердам, 2001). Недостаточность описательного уровня анализа явлений – широкое использование математического моделирования в качестве вычислительного аппарата. Недостаточность данных для поддержки и валидации моделирования – интенсивное накопление временных рядов пространственно распределенных данных наблюдений Отсюда - особая роль информационных технологий!

25 апреля 2006 г.Новосибирск4 Три направления перехода к точным наукам в науках об окружающей среде: Разработка новых средств инструментальных наблюдений и получение новых массивов данных; Создание математических моделей компонент географической системы; Организация всей доступной информации об окружающей среде в информационные и информационно- вычислительные системы. Вычислительные и информационные технологии являются инструментом выполнения научных исследований и образуют их инфраструктуру

25 апреля 2006 г.Новосибирск5 Исследования мультидисциплинарны и выполняются большим числом коллективов: биосферно- атмосферный проект в Амазонии - 80 групп, 600 ученых. Работа с огромными массивами иерархированных по временным и пространственным масштабам данных: получение, обмен, обработка и представление накапливаемых данных, превращение наборов данных в информационные ресурсы (данные и их метаданные) Необходима информационно-вычислительная инфраструктура, позволяющая исследователям получать знания и достигать понимания огромных массивов данных.

25 апреля 2006 г.Новосибирск6 Интегрированные региональные исследования ESSP В 2003 г. Партнерство наук о системе Земля (Earth System Science Partnership, ESSP, ) объявило о развертывании Программы международных интегрированных региональных исследований (ИРИ) в районах экстремального проявления таких изменений глобального климата, последствия которых могут изменить функционирование всей климатической системы. Организация интегрированных региональных исследований в наиболее важных регионах планеты предполагает ряд требований на такие исследования: разработку концепции региона как целостной единицы в контексте Земной системы; качественное и количественное понимание глобально-региональных связей и последствий изменений в этих связях.

25 апреля 2006 г.Новосибирск7 Единственный существующий пример ИРИ – крупномасштабный биосферно- атмосферный эксперимент в Амазонии (Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA)) В настоящий момент он объединяет 80 тесно связанных и координируемых исследовательских групп, объединяющих 600 ученых из Северной и Южной Америки, Европы и Японии.

25 апреля 2006 г.Новосибирск8 Интегрированное региональное исследование Сибири (ИРИС) Почему Сибирь: Наблюдаемые региональные следствия глобального потепления в Сибири не только могут радикально изменить природную среду, например, за счет таяния вечной мерзлоты, но и могут изменить динамику всей природно- климатической системы Земля за счет изменения альбедо, высвобождения большого количества парниковых газов и т.д.

25 апреля 2006 г.Новосибирск9 Линейные тренды средней температуры поверхности (1965 – 2000, С/10 лет), Ипполитов и др., 2004.

25 апреля 2006 г.Новосибирск10 ИРИС: Организации и проекты, первые результаты

25 апреля 2006 г.Новосибирск11 Международная активность по изучению различных аспектов поведения окружающей среды Сибири: Европа: крупные проекты ЕС, МНТЦ; США: НАСА (NEESPI (NELDA,..))

25 апреля 2006 г.Новосибирск12

25 апреля 2006 г.Новосибирск13

25 апреля 2006 г.Новосибирск14 Messages from SIBERIA-II There is a significant synergism of systems combining remotely sensed data, GIS description of landscapes and ecosystems and regional ecological models The approach allows production of a number of intermediate products (land cover, forests, etc.) with details and accuracy satisfactory for users The approach allows to limit uncertainties to an acceptable level Развитие: новый проект FSU Siberian Earth System Cluster ( ) База метаданных и данных по результатам SIBERIA-II Веб интерфейс Кластер для обработки спутниковых данных

25 апреля 2006 г.Новосибирск15 FP6 INCO Project Environmental Observations, Modelling and Information Systems Special Support Action: ENVIROMIS-2 Objectives: Networking of relevant profile organization in Russia Continuous distant information dissemination via specially developed information-computational system open to access in Internet; Organization of workshops and training courses as separate events and as events collocated with National /International conferences on Environment Sciences taking place in Russia and in NIS. Being based on modern information and computational technologies SSA indirectly facilitates cooperation and exchanges in other areas as well. Consortium: SCERT with assistance of several leading NIS research and educational organizations.

25 апреля 2006 г.Новосибирск16 Сайт проекта

25 апреля 2006 г.Новосибирск17 FP6 INCO Co-ordination activities Man-induced Environmental Risks: Monitoring, Management and Remediation of Man-made Changes in Siberia: Enviro–RISKS Проект нацелен на выработку научно-обоснованного понимания экологических рисков, вызванных антропогенными факторами, их влияния на окружающую среду региона и определение оптимальных путей уменьшения этих рисков. Проект координируется Датским метеорологическим институтом и будет выполняться консорциумом из 10 профильных российских и европейских организаций, 5 из которых расположены в Сибири Danish Meteorological Institute co-ordinates Project, Siberian Center for Environment Research and Training assists in co- ordination of NIS partners activity and will manage overall CA performance. Partners Max-Planck-Institute for Biogeochemistry, Jena The International Institute for Applied Systems Analysis Institute for Numerical Mathematics of RAS Institute of Forest SB RAS Kazakhstan National Center for Radio Electronics and Communications Ugra Research Institute of Information Technologies Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics SB

25 апреля 2006 г.Новосибирск18

25 апреля 2006 г.Новосибирск19

25 апреля 2006 г.Новосибирск20 Подход/план 1.Основа – движок ATMOSа 2.База данных/метаданных по климатическим характеристикам Сибири 3.Веб-сервисы для работы с Реанализом, метео-архивами, результатами моделирования климата – оценка климатических изменений на территории Сибири 4.Распределенная система – узлы в Красноярске (ИЛ СО РАН), Новосибирске (ИВМиМГ СО РАН), Ханты-Мансийске (ЮНИИТ), Алмате (КазГеоКосмос), Москве (НИВЦ МГУ/ИВМ РАН) 5.Связь с ИВС зарубежных партнеров

25 апреля 2006 г.Новосибирск21 Спасибо за внимание!