Індекс рубрикатора НБУВ: Д241.4

Рубрики:

Хмари

Шифр НБУВ: Ж60277 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д241.4

Рубрики:

Хмари

Шифр НБУВ: Ж60277 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати досліджень у галузі фізики хмар і активних впливів на метеорологічні процеси. Розглянуто історію її розвитку в Україні. На підставі числових моделей розглянуто процеси кристалізації, опадоутворення та розсіяння переохолоджених шаруватоподібних хмар як природного розвитку ситуації та наявності активних впливів. Вміщено результати визначень льодотвірної ефективності аерозолів різних речовин, зокрема, так званих снігових бактерій. Проаналізовано особливості процесу льодоутворення атмосферних ядер.

Приведены результаты исследований в области физики облаков и активных влияний на метеорологические процессы. Рассмотрена история ее развития в Украине. С учетом числовых моделей рассмотрены процессы кристаллизации, образования осадков и рассеивания переохлажденных слоеобразных облаков как природного развития ситуации и наличия активных влияний. Предложены результаты определения ледообразующей эффективности аэрозолей различных веществ, в частности, так называемых снежных бактерий. Проанализированы особенности процесса ледообразования атмосферных ядер.

За супутниковими даними розглянуто відносні похибки визначення балу хмарності (N) та температури на верхній межі хмар. Показано, що відносна похибка визначення температури на верхній межі хмар може бути не меншою від похибки визначення балу хмарності. Виявлено, що похибка оцінювання балу хмарності збільшується зі зменшенням значень N та збільшенням альбедо підстильної поверхні. Доведено, що у разі значень N менших від 0,5 похибка може досягати 30 %.

Наведено опис розробленої апаратури для вимірювання параметрів хмар (водність і середній діаметр крапель) й оцінено похибки їх вимірювань.

Розглянуто результати й описано схему практичної реалізації алгоритмів визначення яскравісної температури на верхній межі хмарності, розміри якої менші від одиничного елемента зображення (пікселя). Показано, що високі значення ступеня покриття (балу) хмарністю N мають пікселі зображення з низькими значеннями радіаційної температури на верхній межі хмарності. Використання N для корекції радіаційної температури дозволяє одержати вірогідне поле радіаційної температури та збільшити завчасність запобігання її появі.

За допомогою тривимірних діагностичних і прогностичних числових моделей проведено інтерпретацію даних радіолокаційних досліджень фронтальних купчасто-дощових хмар з метою встановлення залежностей між термодинамічними характеристиками хмарної атмосфери, напрямом (знаком) вертикальної складової вихору швидкості та стадією розвитку хмари. Шляхом числового моделювання одержано нові дані про розподіл метеорологічних характеристик у районі радіолокаційних спостережень і взаємозв'язок між зонами нестійкості та характерними особливостями формування хмарності.

Розглянуто питання моделювання шаруватих фронтальних хмар, еволюції мікрофізичних процесів у шаруватих хмарах і конденсаційних процесів у двофазних хмарах. Описано одновимірні моделі шароподібної хмарності, дво- та тривимірні стаціонарні моделі атмосферних фронтів. Наведено результати дослідження спектрів дощових крапель, проаналізовано закономірності формування опадів у змішаних шаруватих хмарах за різних механізмів зародження льоду. Визначено вплив коагуляції кристалів зі хмарними краплями на мікроструктуру хмар, агрегації льодяних частинок на процеси утворення опадів у змішаних шароподібних хмарах, а також хмарності на еволюцію динаміки теплих і холодних атмосферних фронтів.

Рассмотрены вопросы моделирования слоистых фронтальных облаков, эволюции микрофизических процессов в слоистых облаках и конденсационных процессов в двухфазных облаках. Описаны одномерные модели слоеобразной облачности, двух- и трехмерные стационарные модели атмосферных фронтов. Приведены результаты исследования спектров дождевых капель, проанализированы закономерности формирования осадков в смешанных слоистых облаках при разных механизмах зарождения льда. Определены влияние коагуляции кристаллов с облачными каплями на микроструктуру облаков, агрегации ледовых частиц на процессы образования осадков в смешанных слоеобразных облаках, а также облачности на эволюцию динамики теплых и холодных атмосферных фронтов.

Відзначено, що побудова зображень параметрів водяних хмар, що дають опади, та дощу за допомогою вертикально орієнтованого доплерівського радіолокатора є важливою задачею. Запропоновано алгоритм, що базується на незалежній оцінці ефективного діаметра та концентрації крапель. Цей підхід відрізняється від підходу Маршала - Пальмера, що базується на оцінці одного параметра - коефіцієнта радіолокаційного відбиття. Показано, що підхід Маршала - Пальмера забезпечує добру оцінку усереднених параметрів, але не придатний для побудови зображень параметрів з високим розділенням в координатах час - висота. Розглянутий підхід з двома параметрами випробувано на поляриметричному доплерівському радіолокаторі MIRA-36. Наведено результати вимірювань та їх обробки. Запропонований алгоритм є придатним для роботи у реальному часі на вертикально спрямованих доплерівських радіолокаторах.

Для адаптации математической модели облаков искусственного происхождения в космосе предложено использовать декомпозированную модель (ДМ). Разработана структурная схема ДМ, которая состоит из двух частей. При описании пространственно-скоростного распределения элементов облака использованы уравнения гидродинамики. Предложен алгоритм адаптации модели к сложившейся ситуации и принцип математического моделирования электродинамических свойств облака.

Рассмотрена структура высотного поля облачных полос и приземного поля циклонов в Атлантико-Европейском секторе в зимние сезоны 1997 - 2004 гг. Найдено, что межгодовая изменчивость частоты появления облачных полос в отдельных районах связана с эволюцией положения Азорского максимума и давления в нем. Межгодовая изменчивость частоты появления циклонов в этих районах формируется в основном механизмом Североатлантического колебания. Этот же процесс формирует в основном изменчивость осадков на юго-западе Крыма.

Представлены результаты самолетных исследований пригодности зимних облаков слоистых форм для воздействий с целью увеличения осадков в Молдове. Системы Ns - As пригодны к воздействиям в 80 % случаев. Пригодность к засевам Sc, St, Ac находится в пределах 25 - 35 %.

Исследована пространственно-временная структура градоопасных кучево-дождевых облаков, развивающихся на бризовых фронтах в северо-западном Причерноморье за период 1996 - 1999 гг., с помощью МРЛ-5. Получена карта числа дней с радиоэхо кучево-дождевых облаков с радиолокационной отражаемостью более 65 dBZ в дни с развитием бризовых фронтов. Представлены статистические характеристики бризовых фронтов.

За даними радіолокаційних досліджень одержано значення кутової швидкості обертання конвективних хмар і кутового прискорення, які визначають можливість переходу хмари в градову стадію. Часові зміни об'ємів конвективних хмар також вказують на можливість такого процесу.

Проведено радіолокаційне дослідження структури та еволюції радіолуни купчасто-дощових хмар у прибережній смузі (100 - 150 км) північно-західної частини Чорного моря поза впливом атмосферних фронтів. На підставі аналізу семирічних радіолокаційних спостережень встановлено зв'язок утворення радіолуни купчасто-дощових хмар з бризовими фронтами. Виявлено, що еволюція купчасто-дощових хмар за даних умов відбувається у зонах висхідних рухів регулярних структур з характерним лінійним розміром 30 - 40 км. Досліджено просторово-часову еволюцію бризових фронтів, наведено статистичні характеристики фонового потоку і радіолокаційні параметри купчасто-дощових хмар на бризових фронтах. Показано квазіперіодичні зміни з часом інтенсивності поля їх радіолуни з періодами 1,3 - 2,7 год. Виявлено мезомасштабні вторинні системи скупчень радіолуни купчасто-дощових хмар, що розвиваються паралельно бризовому фронту. Побудовано карту числа днів з радіолуною купчасто-дощових хмар у дні з розвитком бризових фронтів. Запропоновано класифікацію бризових фронтів за радіолокаційними даними, а також методику оцінки величини горизонтальної дивергенції у прибережній смузі за прямими радіолокаційними спостереженнями за полями радіолуни купчасто-дощових хмар на бризових фронтах. Наведено оцінку горизонтальних масштабів бризової циркуляції у північно-західному Причорномор'ї.

Досліджено макро-, мезо- та мікромасштабні умови в атмосфері, які мали місце під час випадання сильних і тривалих опадів над територією України, проведено числове моделювання мезомасштабних і мікрофізичних процесів, які відбуваються у фронтальних хмарах і визначають опадоутворення в них. На підставі дослідження характерних положень висотної фронтальної зони виявлено, що у переважній більшості випадків випадання сильних і тривалих опадів відбувається у період утворення над Західною або Центральною Європою глибокої меридіонально орієнтованої улоговини. Одержано нові дані про райони виникнення циклонів, переміщення яких супроводжується випаданням сильних і тривалих опадів в окремих регіонах України. Вперше для дослідження сильних і тривалих опадів над територією Українських Карпат використано числове моделювання й одержано нові дані про мезомасштабні та мікрофізичні властивості фронтальної хмарності у таких випадках. Для сильних і тривалих опадів одержано нові дані про залежність сум опадів від початкового розподілу хмарних часток, а також від наявності й інтенсивності різних механізмів опадоутворення. Розглянуто можливість зменшення суми опадів під час сильних і тривалих опадів над Українськими Карпатами за допомогою проведення активних впливів на хмарність шляхом кристалізації переохолодженої частини хмар. Експериментально доведено, що активний вплив на хмарність з метою регулювання опадів у таких випадках є малоефективним.

Розроблено оригінальну модель хмарної тропосфери, що грунтується на комплексному використанні одновимірної нестаціонарної мікрофізичної моделі та тривимірної діагностичної моделі фронтальних систем хмар та опадів у тропосфері. Для вивчення фронтальних хмар та опадів над Антарктичним півостровом застосовано нову комбіновану модель. Побудовано дво- та тривимірні діагностичні моделі атмосферних фронтів, пов'язаних з конкретними синоптичними ситуаціями над різними територіями земної кулі. Запропоновано одновимірні прогностичні моделі хмар з детальним описом еволюції хмарних частинок (крапельок, великих крапель, льодяних кристалів, ядер конденсації та льодоутворення). Проведено теоретичну інтерпретацію натурних експериментів щодо активних впливів на фронтальні хмари з різними цілями і над різними територіями (ЕМП на Дніпропетровщині, Крим і Москва). Визначено умови для одержання опадів з фронтальних хмар за допомогою числового моделювання хмар за їх природної еволюції та активних впливів.

На основании анализа нормативных документов предложены определения высоты нижней границы облаков (ВНГО) и вертикальной видимости (ВВ) как измеряемых величин. Приведен анализ светодальномерного метода измерения ВНГО и ВВ применительно к объекту измерения. Показана теоретическая возможность нахождения аналитических соотношений, связывающих результаты измерений светодальномерным методом со значениями ВНГО и ВВ, соответствующими предложенным определениям. Приведено краткое описание нефелометрического метода измерения ВВ.

На підставі аналізу нормативних документів запропоновано визначення висоти нижньої межі хмар (ВНМХ) і вертикальної видимості (ВВ) як вимірюваних величин. Проведено аналіз світлодалекомірного методу вимірювання ВНМХ і ВВ відносно об'єкта вимірювання. Показано теоретичну можливість знаходження аналітичного співвідношення, що пов'язує результати вимірювання світлодалекомірним методом із значеннями ВНМХ і ВВ, що відповідають запропонованим визначенням. Наведено стислий опис нефелометричного методу вимірювання вертикальної видимості.

The definitions of cloud base height (CBH) and vertical visibility (VV) are proposed on the basis of analysis of regulating documents. The analysis of optar method of CВН and vertical visibility measurement with reference to measured object is presented. It is shown the theoretical possibility to find analytical correlation of optar measurement results with the values of CBH and VV, which are relevant to proposed definitions. The short description of the nephelometric method of measurement of vertical visibility is presented.

Систематизовано дані вимірів водності в горизонтальному просторі хмар різних форм: шаруватих, шарувато-купчастих, шарувато-дощових, високошаруватих і висококупчастих. Розраховано флуктуації водності в чотирьох прошарках (0,01 - 0,25, 0,26 - 0,50, 051 - 0,750,76 - 0,99) кожної хмари відносно її нижньої межі. Визначено тип розподілу флуктуацій водності та масштаб неоднорідності.

Систематизированы измерения водности в горизонтальном пространстве облаков различных форм: слоистых, слоисто-кучевых, слоисто-дождевых, высокослоистых и высококучевых. Рассчитаны флуктуации водности в четырех слоях (0,01 - 0,25, 0,26 - 0,50, 0,51 - 0,75, 0,76 - 0,99) каждого облака относительно его нижней границы. Определены тип распределения флуктуаций водности и масштаб неоднородности.

Systematized measurements of liquid-water content horizontal space of clouds of various forms: stratus, stratocumulus, nimbostratus and altostratus. Fluctuations of liquid-water content intended in four layers (0,01 - 0,25, 0,26 - 0,50, 0,51 - 0,75, 0,76 - 0,99) of each cloud relative to its lower limit. The type of distribution of fluctuations and scale of dissimilarity are specified.

За даними літакового зондування атмосфери в центральних районах України (1961 - 1990 рр.) визначено вертикальні профілі водності в основних формах хмар холодного періоду року. Вертикальні розподіли водності представлено безрозмірними показниками та апроксимовано інтерполяційними поліномами.