СОКРАЩЕНИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ГРОЗА КАК ОПАСНОЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ЯВЛЕНИЕ 5
1.1 Основное понятие грозы как явления 5
1.2 Образование гроз 7
1.3 Сопутствующие явления при грозах 9
1.4 Образование зимних гроз 11
2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ГРОЗ 14
2.1 Прогноз гроз методом частицы 14
2.2 Метод Вайтинга 14
2.3 Индексы неустойчивости Total Totals (TT), Vertical Totals (VT) и Cross Totals (CT).
2.4 Индекс неустойчивости SWEAT 18
3. ОБРАЗОВАНИЕ ЗИМНИХ ГРОЗ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ 20
3.1 Примеры случаев образования зимних гроз 20
3.2 Анализ рассмотренных случаев образования зимних гроз 30
3.3 Прогноз зимних гроз по индексам неустойчивости 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Современную деятельность человека невозможно представить без фактических сведений о состоянии атмосферы. Точность метеорологических наблюдений позволяет качественно и своевременно контролировать изменения в окружающей среде, а также обеспечивает метеорологической информацией различные отрасли хозяйственной деятельности.
При этом, существуют метеорологические явления, которые и в настоящее время достаточно сложно прогнозировать. К таким явлениям относится грозовая активность. Гроза - это комплексное атмосферное явление, представляющее собой разновидность осадков, при которых в облаках, над или под ними формируются электрические разряды - молнии, влекущие за собой гром. Грозы зачастую сопровождаются сильными ветром (шквалом), осадками (например, в виде дождя или града).
В настоящий момент времени специалисты метеорологических служб достаточно хорошо научились прогнозировать грозы. Однако, существует такое явления, как «зимняя гроза» (ее могут называть еще «снежной»), которое может возникать поздней осенью, зимой или ранней весной. Зимние грозы достаточно малоизученное явление, которое в последнее время все чаще встречается как над территорией России, так и в мире.
Изучение зимних гроз является актуальной темой вследствие того, что данное малоизученное явление может наносить ущерб различным отраслям экономики, возникает не в типовых ситуациях, не в типичный период года . Поэтому так важно исследовать условия формирования зимних гроз и совершенствовать методы их прогнозирования .
Целью данной выпускной квалификационной работы является исследование причин формирования зимних гроз на территории Российской Федерации.
Эта цель реализуется путем выделения следующих задач:
2. Собрать и обработать данные о зафиксированных явлениях зимней грозы за период 2012-2023 гг.;
3. Проанализировать случаи образования зимних гроз;
4. Оценить успешность прогнозирования зимних гроз по индексам неустойчивости.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, приложения.
В первой главе представлена основная информация о грозах и сопутствующих ей явлениях.
Во второй главе представлены методы прогнозирования гроз.
В третьей главе рассматриваются синоптические ситуации образования зимних гроз, их анализ. Рассчитываются и анализируются индексы конвективной неустойчивости.
Грозовая активность представляет из себя комплекс опасных явлений погоды, при котором в облачности формируются электрические разряды (молнии), влекущие за собой гроз. Частыми спутниками грозы становятся разновидные осадки, например, ливневой снег или дождь, град, шквалы при развитии кучево-дождевой облачности.
Зимние грозы являются также опасным явлением погоды. В отличии от летних гроз, зимние над территорией России достаточно тяжело прогнозировать. Это может приносить дополнительный ущерб различным отраслям экономики страны.
В результате моей работы было рассмотрено 30 случаев образования зимних гроз на территории России за период 2012 -2023 гг. Был создан архив случаев их образования.
Чаще всего гроза фиксировалась в теплом секторе циклона (53%), при прохождении холодного фронта (17%) и в центре циклона (10%), при этом воздушная масса должна быть теплой. Продолжительность грозовой деятельности в среднем составила 15 -20 минут. При этом наблюдается контраст температур (до 10°C) и атмосферного давления (до 30 гПа).
Большинство случаев было зафиксировано в январе и феврале (по 9 случаев). Чаще всего наблюдались в вечернее (10 случаев) и ночное время (8 случаев).
Были рассчитаны индексы конвективной неустойчивости по м. Вайтинга, а также индексы Cross Totals, Total Totals, Vertical Totals, SWEAT. Наибольший процент оправдываемости у Cross Totals - 93%, далее Total Totals (77%), Vertical Totals (53%), м. Вайтинга (23%), SWEAT (20%). Тем не менее, индекс Cross Totals может в некоторых случаях быть перестраховочным, т.е. он может прогнозировать грозу тогда, когда она не наблюдалась. Индексы неустойчивости показали наилучшие результаты при прогнозе гроз в центре циклона (73%).
Для прогноза зимних гроз необходимо использовать комплексный подход, который включает в себя анализ синоптических ситуаций, данные температурно-ветрового зондирования атмосферы, данные метеорологических локаторов, а также расчет критериев неустойчивости. Также необходимо знание местных особенностей на территории прогнозирования.
