ВВЕДЕНИЕ 4
1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И КЛИМАТИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 7
2. ГРОЗОВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 14
2.1 Грозовое облако 14
2.2 Электрическое поле грозового облака 15
2.2.1 Электризация облачных элементов 16
2.2.2 Макроэлектризация грозового облака 19
2.3. Молниевый разряд 21
2.3.1 Типы и стадии развития линейной молнии 22
2.3.2 Компоненты молнии 24
3. СОВРЕМЕННЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ИЗУЧЕНИЯ
ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ 26
4. АНАЛИЗ ГРОЗОПЕЛЕНГАЦИОННЫХ ДАННЫХ 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 47
Гроза как атмосферное явление, несмотря на свою распространенность и более чем 250-летнюю историю изучения, берущую свое начало от исследований американского физика Б. Франклина, по сей день не до конца полно изучена и потому является актуальным объектом научного интереса.
Согласно современным спутниковым данным, частота ударов молний на Земле составляет в среднем 44 ± 5 раз в секунду, то есть около 1,4 миллиарда молний в год. При этом % из них относятся к типу облако-облако и к внутриоблачным и, соответственно % молний - это молнии, поражающие земную поверхность [23].
Безусловно, грозовые разряды представляют для человека серьезную угрозу, ежегодно тысячи людей по всему миру погибают или получают серьезные травмы от удара молнии.
Кроме того, грозовая активность приводит к следующим негативным последствиям:
- молнии провоцируют лесные пожары, а также пожары на объектах, связанных с хозяйственной деятельностью человека;
- создается опасность для авиационного транспорта;
- нарушается работа линий электропередач и функционирование радиосвязи.
Чуть менее очевидны, но от этого не менее опасны ситуации, в которых грозовые разряды могут вызывать преждевременное срабатывание устройств, используемых для выполнения направленных взрывов при строительстве каналов и тоннелей, в открытых горнодобывающих карьерах [22]. Также опасность возникает во время выполнения работ, связанных с заряжением статическим электричеством различного рода объектов, например, нефтеналивных судов [14].
Актуальность и практическая значимость работы связаны с тем, что в условиях интенсификации сельского хозяйства, увеличения плотности населения, усложнения техники, роста числа судов мирового воздушного флота, а также тенденции использовать самолеты в более широком диапазоне метеорологических условий, потери от молний будут возрастать. Для наиболее эффективной их минимизации необходимо улучшать методы прогноза и диагноза грозовых процессов, что невозможно без подробного изучения электрических характеристик грозовой активности, которому и посвящена данная работа...
Минимизация ущерба, наносимого грозами невозможна без совершенствования методов прогноза и диагноза опасных явлений погоды, обусловленных процессами развития грозового облака. Особо важную роль в улучшении способов своевременного обнаружения и эффективного наблюдения за грозовыми процессами играют исследования электрических характеристик молний современными радиотехническими средствами.
В данной работе при помощи грозопеленгационной сети LS8000 проанализирована молниевая активность мощного-кучево-дождевого облака. Определены статистические характеристики разрядов, проанализирован временной ход и распределение значений электрических параметров молний. Выявлена корреляционная связь между токами молний и их частотой. Подвергнут проверке и определен как недостаточно точный подход вычисления частоты разрядов по высоте верхней границы облака.
Результаты подобных, а также комплексных, включающих более широкое использование еще и радиолокационных данных, исследований позволяют составить более полное представление об электрических процессах, протекающих в грозовом облаке, которые, по сей день, изучены недостаточно, и совершенствовать методы контроля гроз в целях уменьшения их негативных последствий.
