ВВЕДЕНИЕ 2
1. МИКРОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОБЛАКАХ 4
1.1 Микрофизическое строение облаков 4
1.2 Процесс конденсационного роста облачных частиц 22
1.3 Процесс коагуляционного роста облачных частиц 24
1.4 Влияние ледяной фазы на процесс укрупнения частиц 27
2. ФОРМИРОВАНИЕ И СТРУКТУРА ОБЛАЧНЫХ СИСТЕМ СЛОИСТЫХ
ОБЛАКОВ 29
2.1 Строение системы облаков теплого фронта 30
2.2 Мезоструктура фронтальных облачных систем 37
3. АНАЛИЗ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОЛЕЙ ОСАДКОВ В СЛОИСТО
ДОЖДЕВОЙ ОБЛАЧНОСТИ 45
3.1. Процесс образования осадков в облаках различных форм 45
3.1 Особенности полей осадков из облаков 47
3.2 Формирование ячеистой структуры полей осадков в Ns 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57
Прогноз осадков имеет огромное значения для метеообеспечения производственной деятельности людей. Это относится к вопросам обеспечения сельского хозяйства, транспорта, коммунальных служб, связи и многих других видов деятельности. Понимание особенностей процесс осадкообразования лежит в основе успешного прогнозирования. С другой стороны, процесс осадкообразования определяется микрофизическими и гидродинамическими параметрами облаков, в которых формируются осадки. Этим объясняется актуальность работ, посвященных анализу связи параметров облака и осадков.
Целью работы является изучение определяющей роли микрофизических параметров облаков и строения облаков на процесс образования осадков.
В процессе выполнения ВКР должны быть решены следующие задачи:
1. Изучение вопросов о микрофизическом строении облаков и механизмах формирования частиц осадков;
2. Изучение вопросов о формировании макро- и мезоструктуры фронтальных облачных систем теплых фронтов;
3. В ы п
Структура работы. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, 3 глав, разбитых на разделы, заключения и списка использованной литературы. Выпускная квалификационная работа включает в себя 56стр.
Во введении сформулированы актуальность, цель и задачи исследования. В первой главе выполнен анализ микрофизических процессов в облаках. Рассмотрено микрофизическое строение облаков и процессы укрупнения облачных частиц, приводящих к формированию частиц осадков.
слоисто-дождевых облаков, объяснение возможных причин ячеистой 2
структуры полей осадков в Ns.
Во второй главе представлено описание процесса формирования облачных систем теплых фронтов, их макро- и мезоструктура. Третья глава посвящена анализу полей осадков слоистообразной облачности на примере слоистодождевых облаков, дается объяснение различной интенсивности осадков в разных зонах их выпадения. В конце работы формулируются основные выводы проделанной работы.
В проведенном исследовании была проанализирована связь микрофизических параметров облаков с процессом осадкообразования на примере слоистообразных облаков. Были подробно рассмотрены микрофизические процессы в облаках, включая микрофизическое строение облаков, процесс конденсационного и коагуляционного роста облачных частиц, а также влияние ледяной фазы на процесс укрупнения частиц. Далее рассматривалось формирование и структура облачных систем слоистых облаков, включая строение системы облаков теплого фронта и мезоструктуру фронтальных облачных систем. Также проведен анализ интенсивности полей осадков в слоистообразной облачности, с учетом процесса образования осадков в различных формах облаков, особенностей полей осадков из облаков, и формирования ячеистой структуры полей осадков в Ns-облаках.
В заключении сформулируем основные результаты проведенного исследования.
1. В исследовании рассмотрена мезоструктура слоисто-дождевых облаков. Показано, что эта сложная система организации облачности характеризуется наличием различных элементов, таких как полосы и очаги, с определенными размерами и пространственными характеристиками. Исследования показывают, что элементы мезоструктуры могут иметь значительные размеры и продолжительное существование, что свидетельствует о долговременной динамике внутри облаков. Мезоструктура слоисто-дождевых облаков может быть связана с различными механизмами формирования, включая внутренние гравитационные волны и бароклинную неустойчивость. Эти механизмы могут влиять на образование полос и очагов в облаках, создавая разнообразные структуры и уровни интенсивности осадков.
2. В ходе исследования было выявлено, что поле осадков слоистодождевых облаков имеет сложную структуру. На фоне осадков относительно слабой интенсивности формируются очаги умеренной интенсивности. Основной процесс осадкообразования развивается на фоне слабых восходящих потоков, которые меняются в интервале 10-20 см/с и формируются благодаря процессам коагуляции и конденсации. Фоновая интенсивность осадков 1ф составляет 0,02 мм/мин.
3. Проведенный анализ показал, что очаги повышенной интенсивности в поле осадков объясняются тем, что в толще слоистодождевых облаков существуют ячейки затопленной конвекции, которые представляют из себя ячейки диаметром 1-2 километра. Из этих ячеек выпадают крупные кристаллы, которые засевают нижележащие слои слоисто-дождевых облаков, что приводит к появлению очагов повышенной интенсивности. В результате этого, интенсивность осадков 1я.з.к./ может увеличиться в 5-6 раз и достигуть значений 0,11 мм/мин.
4. Проведены расчеты показали, что в ячейках затопленной конвекции, восходящие потоки могут достигать несколько м/с. Радиолокационное обнаружение таких ячеек позволит более точно прогнозировать интенсивность осадков при данном механизме их образования.
Таким образом, в ходе исследования были выявлены два основных механизма образования осадков, их характеристики и особенности. Эти данные могут быть использованы для улучшения прогнозов погоды и предупреждения возможных последствий выпадения интенсивных осадков.
