Радиолокационный метод дешифрирования синоптических процессов на примере снимков ДМРЛ метеостанции "Сулак" Оренбургской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Радиолокационный метод дешифрирования синоптических процессов на примере снимков ДМРЛ метеостанции "Сулак" Оренбургской области

Букаев М.В.

В нашем современном обществе большую роль занимают вопросы о безопасности населения, предупреждениях о промышленных катастрофах, а так же об опасных явлениях погоды - таких как: грозах, сильный ветер, метель, ливнях, оползни и др. Вследствие изменения климатических условий, число таких опасных явлений (ОЯ) погоды нарастает год от года.

Во избежание таких опасных явлений, используется дистанционное зондирование, обеспечивающее оперативный контроль над опасными явлениями погоды на значительных территориях. Основой для исследования послужили данные снимков ДМРЛ по Оренбургской области.

Мною была рассмотрена методика дешифрирования синоптических процессов с помощью радиолокационного метода. Был проведён анализ спутниковых снимков, а так же снимков ДМРЛ. На основе данного материала был предложен прогноз погоды по Оренбургской области и городу Оренбург, который составлен по наставлению по краткосрочным прогнозам погоды. В результате проделанной работы, я пришёл к выводу о том, что снимки ДМРЛ обеспечивают и помогает составить предварительный прогноз и выявлять надвигающие опасное и неблагоприятное явление погоды. Так же обеспечивает информацией синоптиков: о полях облачности, скорости и направления перемещения облачных систем, отображает интенсивность осадков. Необходимо обращать внимание на наиболее новые выпуски данного прибора для успешного прогнозирования прогноза погоды.

Ключевые слова: опасное явление (ОЯ), ДМРЛ, радиолокационные метод, наблюдение, прогноз погоды.

В современном обществе важное место занимает вопрос нашего благосостояния и безопасности. А так же вопросы о предупреждениях промышленных катастроф и опасных погодных явлений.

Последствия изменения климатических условий, в том числе опасных явлений погоды, прослеживаются и усиливаются из года в год [1].

В настоящее время в нашей стране для изучения погодных условий широко применяются дистанционные методы наблюдения. Данные методы основаны на получении информации с расстояния, путём регистрации электромагнитных излучений при помощи чувствительных приёмников. Все материалы полученных данных обрабатываются и представляются в виде снимков и записей на магнитных носителях. Так же средства дистанционного зондирования, обеспечивают оперативный контроль над опасными явлениями погоды на значительных территориях. Наземные наблюдения за погодой на метеостанциях не в состоянии решить данную задачу из-за относительной малочисленности и разреженности наблюдательной сети, а так же не обеспеченным высокоразвитым технологиям. Во всех развитых странах для мониторинга опасных явлений погоды (ОЯП) и составления прогноза погоды, в том числе и включая и сверхкраткосрочный прогноз, успешно используются сети метеорологических радиолокаторов (ДМРЛ). В задачу, которых входят круглосуточные наблюдения за облачной атмосферой и осадкам, и связанными с ними опасного явления погоды, а также измерения осадков радиолокационным методом [2].

В России с 2012 года началось развитие современных метеорологических радиолокаторов отечественного производства, задачами которой является, в частности, идентификация явлений погоды, а так же опасных, получение сумм выпавших осадков и построение объединенных карт получаемых с помощью ДМРЛ [5,6].

В Оренбургском центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды внедрён и успешно работает метеорологический прибор нового поколения доплеровский метеорологический радиолокатор (ДМРЛ-С). Радиолокаторы ДМРЛ-С устанавливаются Росгидрометом на территории Российской Федерации, с целью создания единой системы радиолокационных метеорологических наблюдений Росгидромета [3,4].

Дистанционные методы изучения интенсивно разрабатывались с 50-х годов XX века. Ещё начиная с середины 60-х годов получили развитие новые виды съемки (тепловые, радиотепловые, спектрометрические). С конца 60-х годов большой вклад в развитие дистанционных методов внесла разработка космических методов. Первые метеорологические радиолокаторы, были предназначенные для оперативных наблюдений, они были однопараметрическими и проводили измерения только по одному параметру. Тем не менее, даже измерение только одного параметра давало метеорологам мощный и неотъемлемым инструмент наблюдений. Появилась возможность оценивать местоположение и внутреннюю структуру зон мощной облачности и осадков, их высоту, тенденцию развития. Радиолокационные методы исследования облаков и осадков являются одним из наиболее эффективных методов получения информации о предстоящей погоде. Информация ДМРЛ широко используется не только для получения информации о фактической погоде, но и в краткосрочных и сверхкраткосрочных прогнозах погоды.

Лиев, Кайсын Борисович, в своей работе «Радиолокационный метод предупреждения о паводках и селях ливневого происхождения» в 2007 году, провёл ряд исследований и усовершенствовал радиолокационный метод измерения осадков в горных районах, а так же разработал действующий образец автоматизированной радиолокационной системы оповещения о паводках и селях ливневого происхождения [7].

Корольков, Александр Михайлович в своей диссертации по теме «Восстановление поля осадков по радиолокационными наземным данным», доказал, что применение вариационного анализа позволяет уменьшить среднеквадратическую ошибку анализа на 15-20% по сравнению с полем суммы осадков, полученным накоплением данных ДМРЛ, и полем анализа осадков по данным станций, построенным с применением процедуры корреляционных матриц. И доказал, что наиболее заметным уменьшение ошибки получается для летнего времени года, так как изменчивость поля осадков особенно велика в этот период [8].

Для оповещении жителей об опасных и неблагоприятных явлений погоды по Оренбургской области, большой интерес представляют космические снимки и радиолокационные снимки ДМРЛ, а так же приземные карты, определяющие погодные условия [9].

Вашему вниманию предлагаю рассмотреть принципы дешифрирования синоптического процесса на примере снимков ДМРЛ от 7.12.18 по 8.12.18.

Рисунок 1. Снимок ДМРЛ от 7.12.18г. (8:00 местного времени) [3].

На рисунке 1 от 7.12.18г. в 8:00 местного времени в Оренбургской области отчетливо видна без облачная погода, носящая антициклонический тип, циклон расположенный в южной части Европейской равнины, воздушные потоки - имеющие южное направление. Исходя из этого мы уже имеем представлении прогноза погоды на следующий день. Мы видим, что на нашу область будет надвиваться влажная воздушная масса, давление будет слабо падать, вследствие чего появится уже переменная облачность, которая принесет смешанные осадки, а так же вызовет усиление ветра с небольшими порывами, возможны образования дымок и туманов адвективного характера, а также слабая изморозь и гололёд. В то время нужно учесть что данная надвигающая окклюзия проявит себя не по всей области, а в западной половине, а восток области будет находится под восточной периферии антициклона.

Прогноз погоды который автор данной работы составил на ночь и день 8.12.18 года на область и г.Оренбург.

Ночь: Переменная облачность, местами преимущественно в утренние часы на западе небольшие осадки, в отдельных районах слабые: гололёд, изморозь, туман, ветер южный, юго-западный 3-8 м/с, местами порывы 9-14 м/с, температура -5°, -10°, местами -11°, -16°.

На Оренбург: Переменная облачность, небольшие осадки в утренние часы, ветер южный, юго-западный 3-8 м/с, порывы 9-14м/с, температура -6°,-8°. синоптический доплеровский метеорологический локатор

День: Переменная облачность, местами преимущественно в западной и центральной половине небольшие осадки, в отдельных районах слабые: гололёд, изморозь, туман, ветер южный, юго-западный 3-8 м/с, местами порывы 9-14 м/с, температура -4°,-9°, местами на востоке -10°,-15°.

На Оренбург: Переменная облачность, небольшие осадки, ветер южный, юго-западный 3-8 м/с, порывы 9-14м/с, температура -5°,-7°.

Рисунок 2. Снимок ДМРЛ от 7.12.18 (20:00 местного времени) [3].

На рисунке 2 отчетливо видно выносы с юга перистых и перисто-слоистых облаков, что вызвало облачность в западной части нашей области и в Оренбурге, а с юга дальше продолжает продвигаться окклюзия, она имеет отчетливый контур, который за последующее время будет вытягиваться в изгиб (волну) проходящий по западу и центру области.

Рисунок 3. Снимок ДМРЛ от 8.12.18г (15:00 местного времени) [3].

На рисунке 3 мы можем отчётливо видеть изгиб (волну) окклюзии проходящий по западу и через г.Оренбург, циклон который продвинулся к Нижнему Новгороду.

Исходя от снимков ДМРЛ на метеостанции «Сулак» за текущие сутки, мы видим, что авторский прогноз оправдался. На нашу область в течении дня 7.12.18. и ночи 8.12.18. с юга продвигалась влажная воздушная масса, которая сопровождала за собой осадки в виде снега по западу и центру области и мороси в южных районах, в отдельных районах отмечался слабый туман видимостью 1000м, к вечу образовалась изморозь, диаметр отложения составил от 1-2 мм, в связи прохождения окклюзии на западе отмечались порывы ветра 9-12 м/с.

Тем самым доплеровский метеорологический локатор обеспечивает и помогает составить предварительный прогноз и выявлять надвигающие опасное и неблагоприятное явление погоды. Так же обеспечивает информацией синоптиков: о полях облачности, скорости и направления перемещения облачных систем, отображает интенсивность осадков (с возможной оценкой типа осадков дождь, снег, град), параметрах ветра и состоянии атмосферы в данное время, отображает распределения радиолокационной отражаемости на различных высотных уровнях.

Список литературы

1 Ильиче, В. И., Митни, Л. М., Лобано, В. Б. Вихревые образования синоптического масштаба в атмосфере. /Результаты исследований./ - Москва, 1984. Издательство АН СССР, Препринт № 72. - 25 с.

2 Телеш, В. А. Сравнительный анализ яркости изображений различных типов подстилающей поверхности при наблюдении с помощью РСА при различных вариантах съемки. / Труды 24 Всероссийского симпозиума «Радиолокационное исследование природных сред»./ - Санкт-Петербург, - 18-20 апреля, - 2006 г. - С. 160-168.

3 Гидрометцентр России [Электронный ресурс]. /Данные радарных наблюдений./ - Режим доступа: https://meteoinfo.ru/radanim.

4 Временные методические указания по использованию информации доплеровского метеорологического радиолокатора ДМРЛ-С в синоптической практике. - Москва, ЦАО, Введены в действие Приказом Росгидромета № 52 от 14.02.2014, - 2014 г. - 110 с.

5 Бедрицкий, А. И. О внедрении на радиолокационной сети Росгидромета. «Основных технических требований к системе обнаружения опасных атмосферных явлений и штормового оповещения на базе метеорологических радиолокаторов». - Москва. - 2015. Приказ Росгидромета от 21 июня 2004 г. N-95.

6 РД 52.27.724-2009. Наставление по краткосрочным прогнозам погоды. - Обнинск, «ИГ-СОЦИН», 2009 г., - 62 с.

7 Алексеева. А.А. Руководство по диагнозу и прогнозу опасных и особо опасных осадков, града и шквалов по данным метеорологических радиолокаторов и искусственных спутников земли./ РД 52.27.339-93./ - Ленинград, Гидрометео. - 1996 г. - 180 с.

8 Лиев, К. Б. Радиолокационный метод предупреждения о паводках и селях ливневого происхождения [Электронный ресурс]. / Дис. Кандидат физико-математических наук 25.00.30. Метеорология, климатология, агрометеорология./ К. Б. Лиев. - Москва, -2007. - 128 с. - Режим доступа:

http://www.dissercat.com/content/radiolokatsionnyi-metod-preduprezhdeniya-o-pa vodkakh-i-selyakh-livnevogo-proiskhozhdeniya#ixzz5aJu8MV2e.

9 Корольков, А. М. Восстановление поля осадков по радиолокационными наземным данным [Электронный ресурс]. / Дис. Кандидат географических наук 25.00.30. Метеорология, климатология, агрометеорология./ А. Б. Корольков. - Долгопрудный, -2008, - 122 с. - Режим доступа: http://www.dissercat.com/content/vosstanovlenie-polya-osadkov-po-radiolokatsio nnymi-nazemnym-dannym#ixzz5aJvScKj7.

Размещено на Allbest.ru