Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Динаміка конвективних хмарних систем і небезпечних явищ погоди на півдні України по даним радіолокаційних спостережень

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
21
Мова: 
Українська
Оцінка: 

style="text-align: justify;">– дотична проекція вектора швидкості по кутовій координаті;

  – вертикальна координата.
По кутовій координаті рішення вважається постійним у вигляді горизонтальної проекції вихору швидкості, значення якої відповідає подвоєнній кутовій швидкості . Рівняння нерозривності визначає зберігання субстанції всередині циліндричного вихору. Ефект втягнення у даній моделі вважається повністю збалансованим стіканням холодного повітря з вершини хмари. Для шквалової хмари гідродинамічна модель базується на рівнянні:
 
Рішення системи (1) буде мати вигляд:
 
  (3)
 
Функції   є малими в порівнянні з  , тобто є в наявності шквалова складова горизонтальної проекції вихору.
При цьому ситуація шквалу моделюється при збільшеному порядку функції Беселя і Неймана-Беселя. За допомогою розробленої моделі була розрахована функція струму в шкваловій хмарі, а з допомогою метеорологічного поляриметру експериментально підтверджено наявність ланцюжка Кармана в хмарі.
Зміст заключного четвертого розділу замикає цикл радіолокаційних досліджень конвективних хмар і небезпечних явищ погоди на півдні України з використанням їх поляризаційної моделі, енергетичні коефіцієнти якої розраховувалися за формулами:
  
  (5)
 
  (6)
 
Показано, що основою поляризаційних методів є опис поляризаційних властивостей хмар і пов’язаних з ними небезпечних явищ погоди з допомогою матриці коефіцієнтів, які характеризують зміну поляризаційних параметрів відбитої хвилі в лінійному, круговому та еліптичному базисах. При цьому аналітичне завдання поляризації електромагнітної хвилі на випромінювання і приймання здійснюється з допомогою параметрів Стокса. Перевага матричного завдання відбивальних властивостей хмар, полягає в тому, що вона дозволяє розділити параметри відбитої хвилі з параметрами випроміненої хвилі і радіолокаційними властивостями відбивальних атмосферних утворень. Використаний матричний підхід для опису відбивальних властивостей конвективних хмар дозволив рішити на його основі задачу ідентифікації та розпізнавання небезпечних явищ погоди.
Виконані теоретичні і експериментальні дослідження поляризаційних властивостей конвективних хмар, які знаходяться на різних стадіях розвитку. Проведена апробація і технічне впровадження поляризаційного методу радіолокації конвективних хмар. Одержано вертикальний розподіл поляризаційних параметрів для градових і зливових купчасто-дощових хмар, які знаходяться на стадії зрілості. Визначена орієнтація хмарних частинок і фазовий стан. Виділені зони випадаючого граду і зливи. Розраховані середні значення поляризаційних параметрів, які мають різні значення для зливових і градових хмар. По даним 1654 вимірювань параметрів градових і 958 зливових хмар одержані статистичні характеристики параметрів Стокса (табл. 3, табл. 4).
 
Таблиця 3
Статистичні характеристики поляризаційних параметрів Стокса для градових хмар
 
Таблиця 4
Статистичні характеристики поляризаційних параметрів Стокса для зливових хмар
 
 
Дослідження показали високу інформативність поля-ризаційних параметрів луна-сигналів при радіолокаційному розпізнаванні небезпечних явищ погоди. Аналіз радіолокаційного дослідження структури конвективних хмар і пов’язаних з ними небезпечних явищ погоди показав, що найбільш перспективним та ефективним методом виявлення і розпізнавання шквалів, мезоциклонів, смерчів та інших є метод поляризаційної селекції.
 
ВИСНОВКИ
 
1. В дисертації на відміну від існуючих методів прогнозу небезпечних явищ погоди, зв'язаних з конвективними хмарними системами, запропонований принципово новий підхід, оснований на спільному використанні радіолокаційної інформації і результатів чисельного моделювання динамічних процесів в конвективних хмарах.
2. Розроблена і апробована гідродинамічна модель шквалової хмари, що описує вертикальну структуру векторного поля швидкості і дозволяє установити взаємні динамічні зв'язки конвективної хмари і вітрового поля, і тим самим використати теорію фронтальних ланцюгів Кармана спільно з даними радіолокаційних спостережень в методиці прогнозу небезпечних явищ погоди.
3. В дисертаційній роботі показано, що комплексний підхід до прогнозу небезпечних явищ погоди базується на оперативній радіолокаційній інформації, яка може бути одержана як з допомогою некогерентних метеорологічних радіолокаційних станцій, так і з допомогою найбільш перспективних когерентних і поляризаційних метеорологічних радіолокаторів, володіючих інформаційною ефективністю.
4. Досліджена інформативність метеорологічних радіолока- ційних станцій шляхом аналізу радіолокаційних спостережень за конвективними хмарними системами і пов'язаними з ними небезпечними явищами погоди на півдні України за період з 1971 по 1988 рр. Установлено розподіл небезпечних явищ погоди по дослідній території, просторово-часова мінливість, повторюваність по сезонам, інтенсивність і особливості їх розвитку.
5. Теоретично і експериментально встановлено, що найбільшою інформаційною ефективністю володіють поляризаційні метеорологічні радіолокаційні станції з повним аналізом поляризаційної структури луна-сигналів.
6. З метою застосування поляризаційної метеорологічної радіолокаційної станції в оперативній практиці штормооповіщення розроблений поляризаційний метод розпізнавання конвективних хмар і пов'язаних з ними небезпечних явищ погоди, що базується на використанні моделі їх відбивальних властивостей у вигляді поляризаційної матриці розсіювання.
7. З використанням поляризаційного методу вперше теоретично одержані поляризаційні параметри конвективних хмар, що знаходяться на різних стадіях розвитку і супроводжуються небезпечними явищами погоди. Ці параметри дають інформацію не тільки про динамічний стан хмар, але й про особливості їх мікроструктури.
8. Поляризаційний метод розпізнавання небезпечних явищ погоди, які пов'язані із зародженням і розвитком конвективних хмарних систем, доведений до можливості його практичної реалізації в метеорологічних радіолокаційних поляриметрах і може бути використаний з метою прогнозу і активних впливів.
9. Практична реалізація розробленного поляризаційного методу розпізнавання небезпечних явищ погоди була здійснена в Одеській і Кримській воєнізованих службах по активному впливу на гідрометеорологічні процеси.
10. Вперше експериментально одержані поляризаційні параметри градових і зливових хмар, зони випадаючого граду і
Фото Капча