Сокращения 2
Введение 4
Глава 1. Радиолокационный анализ мезомасштабных конвективных систем 6
1.1 МРЛ - как средство мониторинга гроз 6
1.2 АМРК «Метеоячейка», ее возможности 9
1.3 Типы мезомасштабных систем на радиолокационном обзоре 11
Глава 2. Обзор мезомасштабных конвективных систем в Санкт-Петербурге 16
2.1 Грозовая активность в Санкт-Петербурге 16
2.2 Обзор мезомасштабных систем за 2013 год 18
2.3 Обзор мезомасштабных систем за 2014 год 30
2.4. Обзор мезомасштабных систем за 2015 год 42
2.5. Обзор мезомасштабных систем за 2016 год 54
2.6. Обзор мезомасштабных систем за 2017 год 66
2.7. Анализ гроз каждой мезомасштабной системы 79
Глава 3. Анализ временной динамики радиолокационных характеристик грозовых очагов.83
3.1 Временная динамика радиолокационной отражаемости на высотах 83
Заключение 88
Список литературы 89
Радар или радиолокационная метеорология - это прикладная отрасль метеорологии, использующая радиолокационные технологии для получения информации о состоянии атмосферы Земли и связанных с ней природных явлениях.
Радиолокационные методы наблюдения за окружающей средой основаны на регистрации радиосигналов, отраженных от атмосферных неоднородностей (туман, осадки, скопления аэрозолей, зоны турбулентности и др.). Анализируя параметры полученных радиолокационных данных, можно быстро оценить координаты, протяженность и некоторые физические характеристики объектов в атмосфере.
В настоящее время для радиолокационного мониторинга атмосферы активно используются метеорологические радары и системы пеленгации гроз. При обработке данных, полученных из МРЛ, чтобы сделать прогноз о грозах и идентифицировать грозы, особое внимание уделяют критериям грозовой опасности. Активно ведутся исследования по выявлению новых параметров, указывающих на вероятность возникновения гроз.
Мезомасштабная конвективная система (МКС) представляет собой совокупность гроз, которая организуется в масштабах, превышающих отдельные грозы, но меньших, чем внетропические циклоны, и обычно сохраняется в течение нескольких часов или более.
Целью данной выпускной квалификационной работы является исследование и мониторинг облачности, связанной с грозовой активностью, с помощью АМРК типа «Метеоячейка», и анализ поведения различных характеристик в догрозовых и грозовых условиях.
Нашей задачей является рассмотреть эти мезомасштабные конвективные системы над Санкт-Петербургом и Ленинградской областью и определить тип каждой системы. Для этого мы изучим, как видны на локационном обзоре все типы систем по структуре и по динамике и сформируем архив данных за 5 лет.
Работа состоит из введения, трёх глав, заключения и списка используемых источников. В первой главе рассмотрены грозовая активность в городе Санкт-Петербурге, МРЛ и АМРК «Метеоячейка», как наблюдение за грозовой активностью и виды мезомасштабных систем на радиолокационном обзоре. Вторая глава включает в себя рассмотрение всех типов мезомасштабных систем над Санкт-Петербургом в периоде с 2013 по 2017 годы на основе локатора, стоящего в Пулково и анализ на основе всех мезомасштабных систем, зафиксированных в этот период. Третья глава содержит анализ зависимости высоты радиоэха, отражаемости на различных высотах, интенсивности осадков и площади грозового очага от времени срока грозы определённого типа мезомасштабной системы.
В данной выпускной квалификационной работе основной целью являлось изучение мезомасштабных конвективных систем и анализ известных нам радиолокационных средств и методов прогнозирования гроз.
Проведенный анализ данных комплексного наблюдения за облачностью в процессе его развития в районе локатора в Пулково с 2013 по 2017 год позволил установить характеристики мезомасштабных систем и их связи с некоторыми радиолокационными характеристиками, характеризующими грозовую активность облака. На основе этих данных проанализировали частоту гроз в городе Санкт-Петербурге за теплые месяцы 2013-2017 годы.
За эти 5 лет нам удалось обнаружить 83 мезомасштабные системы, вместе с ними была связана и грозовая активность. Мы рассмотрели, как меняется динамика основных радиолокационных параметров.
Для этого мы использовали автоматизированный метеорологический радиолокационный комплекс типа «Метеоячейка», в котором содержится информация об облачности, осадках и опасных явлениях погоды. Также мы исследовали отражаемость в слоях, высоту радиоэха и интенсивность осадков. Проведенный анализ этих данных позволил определить грозовую активность в определённой облачности в виде отдельных ячеек и выяснить характеристики и типы мезомасштабных систем на радиолокационном обзоре.
Исходя из этих данных была исследована временная динамика радиолокационной отражаемости, высоты и площади грозового очага.
Высота всех мезомасштабных явлений достигала тропопаузы.
На основе исследований грозовой активности в Санкт-Петербурге с помощью радиолокаторов возможно совершенствование существующих и разработка новых эффективных методов контроля электрического состояния грозовых облаков, в том числе и для других районов России, с помощью существующей сети МРЛ.
