ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Синоптические условия возникновения гроз 7
1.1 Распределение грозовой активности по Земному шару 9
1.2 Природа возникновения молний 11
1.3 Виды молний 13
1.4 Стадии образования молнии 16
1.5 Разряды и компоненты молнии 18
2 Методы и материалы исследования 23
2.1 Метеорологические радиолокаторы 23
2.2 Метод регистрации гроз по спутниковым данным 25
2.3 Грозопеленгатор Boltek LD-250 26
2.4 Атмосферные реанализы 29
2.5 Материалы исследования 30
3 Пространственно-временное распределение грозовой активности над
территорией Западной Сибири 34
3.1 Временное распределение грозовой активности 34
3.2 Пространственное распределение грозовой активности 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 51
ПРИЛОЖЕНИЕ А 54
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
1 Синоптические условия возникновения гроз 7
1.1 Распределение грозовой активности по Земному шару 9
1.2 Природа возникновения молний 11
1.3 Виды молний 13
1.4 Стадии образования молнии 16
1.5 Разряды и компоненты молнии 18
2 Методы и материалы исследования 23
2.1 Метеорологические радиолокаторы 23
2.2 Метод регистрации гроз по спутниковым данным 25
2.3 Грозопеленгатор Boltek LD-250 26
2.4 Атмосферные реанализы 29
2.5 Материалы исследования 30
3 Пространственно-временное распределение грозовой активности над
территорией Западной Сибири 34
3.1 Временное распределение грозовой активности 34
3.2 Пространственное распределение грозовой активности 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 51
ПРИЛОЖЕНИЕ А 54
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Поражая земную поверхность молнии наносят большой ущерб: пожары, аварии, повреждения линий электропередач, нарушения радиосвязи, гибель людей. Под удар молнии зачастую попадают здания, различные виды техники. Результатом такого попадания могут быть нарушения нормального функционирования производства и нанесение экономического ущерба.
В связи с развитием отраслей человеческой деятельности встает вопрос о мерах защиты от грозового воздействия. На сегодняшний день имеются успешные методики защиты зданий и сооружений от последствий негативного воздействия молний. Однако, в связи с научно-техническим прогрессом, требования к надежности молниезащиты непрерывно возрастают. Одним из важных аспектов в решении этой проблемы является получение достоверных данных о климатических и физико-географических характеристиках грозовой деятельности для данной местности, поскольку их величины могут существенно отличаться по районам [1].
Когда в силу различных причин невозможно обеспечить надежную молниезащиту объектов, проблема оперативного грозооповещения становится весьма актуальной. Вместе с тем, очень важно не только решить задачу надежного выделения активных грозовых очагов, оперативного наблюдения за их перемещением и трансформацией, но и получать заблаговременную информацию о предгрозовом состоянии облаков, а также о тенденции развития грозы, ее интенсивности и типе молниевых разрядов.
Все это предопределило потребность в поисках путей ослабления зависимости деятельности человека от грозовых атмосферных явлений, которые ведутся по трем направлениям: пассивная молниезащита, оперативное определение степени грозоопасности и регулирование электрического состояния атмосферы.
Разработанные к настоящему времени основные принципы пассивной молниезащиты для наземных объектов представляют собой достаточно обоснованную и в известной степени апробированную систему мероприятий. Однако, в связи с научнотехническим прогрессом, требования к надежности молниезащиты непрерывно возрастают. В связи с развитием дистанционных радиотехнических методов и средств обнаружения и местоопределения грозовых очагов, проблема оперативного грозооповещения становится весьма актуальной, особенно в случаях, когда в силу различных причин невозможно обеспечить надежную молниезащиту объектов. Вместе с тем, очень важно не только решить задачу надежного выделения активных грозовых очагов, оперативного наблюдения за их перемещением и трансформацией, но и получать заблаговременную информацию о предгрозовом состоянии облаков, а также о тенденции развития грозы, ее интенсивности и типе молниевых разрядов.
Регулирование электрического состояния атмосферы в ближайшем будущем станет ведущим направлением, поскольку позволит кардинальным образом избавить человечество от зависимости или, по крайней мере, ослабить его зависимость от такого атмосферного явления, как гроза [2].
Актуальность исследования обусловлена тем, что для своевременного обнаружения и выявления интенсивности гроз на определенной территории, необходимо изучать предпосылки их развития и частоту проявления в регионе. Объект исследования - грозовая деятельность.
Теоретические исследования проводились методом анализа литературных источников.
Для получения данных по территории Западной Сибири было выбрано 182 станции из 263 действующих, и относящихся к Обь-Иртышскому УГМС, Западно-Сибирскому УГМС и Средне-Сибирскому УГМС.
На основе индексов станций Составлен запрос в базу данных штормовых оповещений Расчетного Центра Росгидромета.
В связи с развитием отраслей человеческой деятельности встает вопрос о мерах защиты от грозового воздействия. На сегодняшний день имеются успешные методики защиты зданий и сооружений от последствий негативного воздействия молний. Однако, в связи с научно-техническим прогрессом, требования к надежности молниезащиты непрерывно возрастают. Одним из важных аспектов в решении этой проблемы является получение достоверных данных о климатических и физико-географических характеристиках грозовой деятельности для данной местности, поскольку их величины могут существенно отличаться по районам [1].
Когда в силу различных причин невозможно обеспечить надежную молниезащиту объектов, проблема оперативного грозооповещения становится весьма актуальной. Вместе с тем, очень важно не только решить задачу надежного выделения активных грозовых очагов, оперативного наблюдения за их перемещением и трансформацией, но и получать заблаговременную информацию о предгрозовом состоянии облаков, а также о тенденции развития грозы, ее интенсивности и типе молниевых разрядов.
Все это предопределило потребность в поисках путей ослабления зависимости деятельности человека от грозовых атмосферных явлений, которые ведутся по трем направлениям: пассивная молниезащита, оперативное определение степени грозоопасности и регулирование электрического состояния атмосферы.
Разработанные к настоящему времени основные принципы пассивной молниезащиты для наземных объектов представляют собой достаточно обоснованную и в известной степени апробированную систему мероприятий. Однако, в связи с научнотехническим прогрессом, требования к надежности молниезащиты непрерывно возрастают. В связи с развитием дистанционных радиотехнических методов и средств обнаружения и местоопределения грозовых очагов, проблема оперативного грозооповещения становится весьма актуальной, особенно в случаях, когда в силу различных причин невозможно обеспечить надежную молниезащиту объектов. Вместе с тем, очень важно не только решить задачу надежного выделения активных грозовых очагов, оперативного наблюдения за их перемещением и трансформацией, но и получать заблаговременную информацию о предгрозовом состоянии облаков, а также о тенденции развития грозы, ее интенсивности и типе молниевых разрядов.
Регулирование электрического состояния атмосферы в ближайшем будущем станет ведущим направлением, поскольку позволит кардинальным образом избавить человечество от зависимости или, по крайней мере, ослабить его зависимость от такого атмосферного явления, как гроза [2].
Актуальность исследования обусловлена тем, что для своевременного обнаружения и выявления интенсивности гроз на определенной территории, необходимо изучать предпосылки их развития и частоту проявления в регионе. Объект исследования - грозовая деятельность.
Теоретические исследования проводились методом анализа литературных источников.
Для получения данных по территории Западной Сибири было выбрано 182 станции из 263 действующих, и относящихся к Обь-Иртышскому УГМС, Западно-Сибирскому УГМС и Средне-Сибирскому УГМС.
На основе индексов станций Составлен запрос в базу данных штормовых оповещений Расчетного Центра Росгидромета.
В выпускной квалификационной работе для исследования использованы данные, для получения которых был составлен запрос в базу данных штормовых оповещений Расчетного Центра Росгидромета.
Прикладные данные были получены в виде массива записей телеграмм по коду 91 и 92 гроза и гроза в окрестностях станции за 7 лет в период 2015¬2021 гг.
Целью работы являлась оценка пространственно-временного распределение числа дней с грозой по территории Западной Сибири.
В ходе проделанной работы были выполнены следующие поставленные задачи:
составлена база данных числа дней с грозой на основе штормовых оповещений; рассчитана повторяемость числа дней с грозой суммарно по территории за отдельные годы, месяцы; рассчитана повторяемость количества записей по станциям единовременно за сутки; составлено описание синоптических процессов при наблюдении одиночных и многократных гроз по территории за сутки; отображение графически в виде карт-схем распределения повторяемости гроз по территории; проведена оценка пределов климатической изменчивости наибольшего числа дней с грозой для метеостанций, входящих в справочник по климату.
Проделанную работу в целом следует рассматривать как систематизацию сведений и развитие представлений пространственного распределения грозовой активности.
В ходе проделанной работы получены следующие выводы:
За период исследования 2015-2021гг. каждый день в июле на территории Западной Сибири и южной Сибири фиксируются грозы.
Наибольший процент от годовой суммы повторяемости гроз наблюдается в период июнь-август - 80%. Процент от годовой суммы повторяемости за май и сентябрь - 15%, за апрель и октябрь - 5%.
До 64% исследуемой территории может быть занято грозовой деятельностью за одни сутки.
При оценке превышения максимальных значений числа дней с грозой на основе данных Научно-прикладного справочника по климату был получен следующий результат:
Число дней в месяце с грозой по текущим данным штормовых оповещений (2015-2021) превышает число дней в месяце с грозой по данным Научно-прикладного справочника по климату (год расчета-2016) в случаях, когда над территорией Западной Сибири формируются значительные положительные аномалии температуры благодаря антициклональной погоде. Что в свою очередь связано с практически постоянными южными адвекциям и антициклональной погоде, формировавшейся над территорией Западной Сибири.
При составлении описания синоптических процессов при наблюдении многократных гроз по территории за сутки сделан вывод о том, что все многочисленные грозы - это продолжительный процесс окклюдирования облачного вихря.
При составлении описания синоптических процессов при наблюдении одиночных гроз по территории за сутки сделан вывод о том, что все единичные грозы - это мезомасштабные особенности облачности периферии Антициклона и особенности характеристик и рельефа подстилающей поверхности.
Выявлена зависимость грозовой активности от широты местности. Грозы тяготеют к низким широтам и наличию возвышенностей и образуются на периферии заполняющихся циклонов и в седловинах - из-за неравномерного прогрева подстилающей поверхности.
Грозовая деятельность на атмосферных фронтах тем интенсивнее, чем больше разность температур между воздушными массами, которые разделяются этими фронтами, и чем больше влагосодержание теплого воздуха.
Прикладные данные были получены в виде массива записей телеграмм по коду 91 и 92 гроза и гроза в окрестностях станции за 7 лет в период 2015¬2021 гг.
Целью работы являлась оценка пространственно-временного распределение числа дней с грозой по территории Западной Сибири.
В ходе проделанной работы были выполнены следующие поставленные задачи:
составлена база данных числа дней с грозой на основе штормовых оповещений; рассчитана повторяемость числа дней с грозой суммарно по территории за отдельные годы, месяцы; рассчитана повторяемость количества записей по станциям единовременно за сутки; составлено описание синоптических процессов при наблюдении одиночных и многократных гроз по территории за сутки; отображение графически в виде карт-схем распределения повторяемости гроз по территории; проведена оценка пределов климатической изменчивости наибольшего числа дней с грозой для метеостанций, входящих в справочник по климату.
Проделанную работу в целом следует рассматривать как систематизацию сведений и развитие представлений пространственного распределения грозовой активности.
В ходе проделанной работы получены следующие выводы:
За период исследования 2015-2021гг. каждый день в июле на территории Западной Сибири и южной Сибири фиксируются грозы.
Наибольший процент от годовой суммы повторяемости гроз наблюдается в период июнь-август - 80%. Процент от годовой суммы повторяемости за май и сентябрь - 15%, за апрель и октябрь - 5%.
До 64% исследуемой территории может быть занято грозовой деятельностью за одни сутки.
При оценке превышения максимальных значений числа дней с грозой на основе данных Научно-прикладного справочника по климату был получен следующий результат:
Число дней в месяце с грозой по текущим данным штормовых оповещений (2015-2021) превышает число дней в месяце с грозой по данным Научно-прикладного справочника по климату (год расчета-2016) в случаях, когда над территорией Западной Сибири формируются значительные положительные аномалии температуры благодаря антициклональной погоде. Что в свою очередь связано с практически постоянными южными адвекциям и антициклональной погоде, формировавшейся над территорией Западной Сибири.
При составлении описания синоптических процессов при наблюдении многократных гроз по территории за сутки сделан вывод о том, что все многочисленные грозы - это продолжительный процесс окклюдирования облачного вихря.
При составлении описания синоптических процессов при наблюдении одиночных гроз по территории за сутки сделан вывод о том, что все единичные грозы - это мезомасштабные особенности облачности периферии Антициклона и особенности характеристик и рельефа подстилающей поверхности.
Выявлена зависимость грозовой активности от широты местности. Грозы тяготеют к низким широтам и наличию возвышенностей и образуются на периферии заполняющихся циклонов и в седловинах - из-за неравномерного прогрева подстилающей поверхности.
Грозовая деятельность на атмосферных фронтах тем интенсивнее, чем больше разность температур между воздушными массами, которые разделяются этими фронтами, и чем больше влагосодержание теплого воздуха.
Подобные работы
- Региональная особенность распределения грозовой активности на территории Краснодарского края
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2018 - ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ НАД ТЕРРИТОРИЕЙ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4350 р. Год сдачи: 2024 - ГРОЗОВАЯ АКТИВНОСТЬ НАД ТЕРРИТОРИЕЙ АЛТАЯ
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4680 р. Год сдачи: 2025 - ПОИСК И ИДЕНТИФИКАЦИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОЧАГОВ ПЛАНЕТАРНОЙ ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ МЕТОДАМИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ ПО ДАННЫМ КРАЙНЕ НИЗКОЧАСТОТНЫХ МАГНИТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ТОМСКЕ
Бакалаврская работа, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4325 р. Год сдачи: 2021 - Прогноз и диагноз опасных явлений погоды (грозы)
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4350 р. Год сдачи: 2020 - Особенности развития грозовой активности на территории Северного Кавказа
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2023 - Условия и региональные особенности образования гроз на территории Краснодарского края
Бакалаврская работа, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2017 - Характеристика грозовой деятельности на территории Краснодарского края
Бакалаврская работа, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4330 р. Год сдачи: 2021 - СИНОПТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОЗ НАД ЮГО-ВОСТОКОМ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4255 р. Год сдачи: 2023