Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Экспериментальное исследование тропических облаков над Вьетнамом и характеристик тайфунов, выходящих на его побережье

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Экспериментальное исследование тропических облаков над Вьетнамом и характеристик тайфунов, выходящих на его побережье"

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖА РОССИИ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЯ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДУ - РОСГИДРОМЕТ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ТАЙФУН"

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРОПИЧЕСКИХ ОБЛАКОВ НАД ВЬЕТНАМОМ И ХАРАКТЕРИСТИК ТАЙФУНОВ. ВЫХОДЯЩИХ НА ЕГО ПОБЕРЕЖЬЕ

04.00.22-Геофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

11а правах рукописи

СУ ДЫК ЗУНГ

Соискатель

Обнинск - 1993

rvv<s'ri)ivnn/l

. ^ПМНАЙ

.... ' . '"-'Ah

Работа ьшшлиена в совместном советско-вьетнамском Центре но тропической метеорологии при ГУГНС СРВ и в Институте' экспериментальной метеорологии НПО "Тайфун" Росгидромета РФ.

Научный руководитель - диктор физико-математических наук, профессор Степанов A.C.

Официальные оппоненты : доктор физико-математических

наук, профессор Мазин И.П.

кандидат физико-математических nayi\, ст. научн. сотрудник Сгиркунон H.H.

Ведущая организация - ВМИИГШ1-МЦД

Защита состоится / февраля 1993г. в 14 часов на заседании специализированного совета 1С 024.07.01 в НПО "Тайфун" по адресу : 249020, г.Обнинск Калужской оОл., просп. Ленина, В2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО "Тайфун".

Автореферат разослан января 1993 г.

Учений секретарь

Актуальность работы. В силу своего географического положения и ландшафта Вьетнам имеет заметные метеорологические аномалии. Они носят достаточно резкий характер, приносят значительный ушерб народному хозяйству страны. Такими аномалиями являются засухи и наводнения, которые сильно снижают производство риса - основного продукта питания яителей страны и важного предмета экспорта. Нередко имеются случаи недостатка солнечной радиации в зимний период на севере страны ' из-за сплошной пелени облаков. Это обстоятельство также сильно снимает урожайность риса и других тропических сельскохозяйственных культур. Все указанные выше аномалии в основном определяются облачным режимом над данным регионом Юго-Восточной Азии. Однако, исследования облаков _ во взаимосвязи с элементами сезонно-зональной циркуляции во Вьетнаме до сих пор практически не проводились.

Впервые .на. роль облаков как. потенциального объекта активного воздействия с целью стимулирования -дополнительных осадков в долине реки Красной, одного из. двух основных регионов Вьетнама по производству риса, обратил внимание в 1974 г. вьетнамский ученый Фам Ван Бинь [1]. Но его оценкам в засушливый'период активные воздействия на облака кучевых Форм могли бы дать дополнительно до 20% среднемесячной нормы осадков. Однако, до настоящего времени работы по развитию этой идеи не проводились.

Постоянной проблемой. которая • стоит перед гидрометеорологической службой Вьетнама, является улучшение качества прогноза траектории, интенсивности и эволюции тропических циклонов (ТЦ), особенно, при их приближении к побережью. Целью исследований в этом направлении является, в

конечном счете, прогноз времени и моста, выхода ТЦ на побережье., оценка его интенсивности и количества осадков, выпадающих из облачной системы тайфуна.

Дли стимулирования научных разработок в области тропической метеорологии и исследования тайфунов Правительства СССР и СРВ в 1980 году заключили межправительственное Соглашение, в ранках которого в 1982 году в 1'. Ханое, была создана совместная созетско- вьетнамская Лаборатория по тропической метеорологии, которая затем была преобразована в совместный советско-вьетнамский Центр по тропической метеорологии. На базе этого Центра в 1383-1991 гг. бил выполнен ряд разработок по проблемам зарождения и прогноза пнтзнсивности и траектории ТЦ. В . рамках сотрудничества в гг. Дананг и Хайфон были установлены современные радиолокационные станции. Проведены совместные морские и летные экспедиции по исследованию тайфунов. Все эти мероприятия, а так.4.е наличие достаточно густой и четко Функционирующей сети метеостанции Главного управления гидрометеорологической службы подготовили информационную базу для постановки задачи и проведения исследований, направленных на решение многих актуальных задач гидрометеорологии, в том числе, на лучшее понимание Физических процессов Формирования облаков . и облачной микроструктуры с этом регионе Юго-Восточной Азии.

Интересы развития различных отраслей народного хозяйства. Вьетнама требуют, разработки эффективных мер по предотвращении ил»,. . уменьшению последствий стихийных бедствий. Одним, из направлений такой" работы ' является повышение, качества гидрометеорологических прогнозов •- опасных явлений . погоди и оценка целесообразности и физической осуществимости искусственной модификации некоторых

погодоформирующих факторов, неблагоприятно влияющих на

сельскохозяйственное производство.

Цель исследования. Цель исследований, результата

которых изложены в диссертации, заключалась в следующем :

1. Определить статистические характеристики разных Форм облаков над Вьетнамом и проанализировать мезокетеорологические фактор» их формирования и ресурсы.

2. Провести исследование микрофизических характеристик облаков над территорией Вьетнама и акваторией Юяно-Китайского моря для выяснения особенностей механизма формирования осадков.

3. Разработать методику определения центра циркуляции зихря, коэффициента трения и методику оценки интенсивности ТЦ по данным о характеристиках ветра на его периферии.

4. Проанализировать вклад в месячную норму осадков облаков различных форм, включая облака ТЦ. проходящих над территорией Вьетнама.

5. Исследовать целесообразность и Физическую •осуществимость активного воздействия на облачность над равнинами Бак Бо (на севере) и Нам Бо (на юге Вьетнама) с целью перераспределения осадков и модификации радиационного режима.

Основные научные результаты и положения, выносимые на

защиту следующие :

1. Статистические характеристики разных форм облаков над оснозными сельскохозяйственными районами Вьетнама.

2. Распределение крупных капель по размерам в облаках различных форм и в ТЦ над Шжно-Китайским морем.

3. Водозапасы переохлажденной части облаков в ТЦ.

4. Методика определения центра циркуляции ТЦ, коэффициента трения и методика оценки интенсивности тайфуна по данным

- 6 -

о характеристиках ветра на его периферии. ' 5. Количественный вклад ТЦ в месячную норму осадкой над разными районами Вьетнама. 6. Оооснование целесообразности ч физической осуществимости проведения работ активному воздействию на облака во Вьетнаме.

Научная новизна работы заключается в том. что впервые получены статистические данные с повторяемости различных Форм облаков, высотах их нижней и верхней границ над разними климатическими районами Вьетнама. Разработана методика определении центра циркуляции ТЦ и коэффициента трении, которая позьоляет определить местоположение центра тайфуна с достаточной точностью по данным о характеристиках ветра на его периферии, что существенно облегчает сбор данных о полях метеорологических элементов в ТЦ для решения указанной задачи. В этом заключается преимущество данной методики по сравнению с другими самолетными методами определении местоположения центра ТЦ. Предложена методика оценки интенсивности ТЦ по данным о характеристиках ветра на его периферии и форме облачных спиральных полос в ТЦ. Оценен количественный вклад ТЦ в общее количество осадков над разными районами Вьетнама. Показано. что тайфун обуславливает от 15% до 56% среднемесячной нормы осадков над одним из основных сельскохозяйственных районов Вьетнама -долиной-реки Красной. Поэтому любая аномалия в среднегодовом количестве тайфунов, оказавших влияние на северную часть страны, может стато. наряду с другими факторами, причиной недостатка воды для сельскохозяйственного производства.

По ряду направлений исследования. проведенные в диссертации, выполнялись для Вьетнама впервые. Они. в частности. позволили выявить и дать количественную

характеристику метеорологическим факторам." влиянии на эффективность сельскохозяйственного производства и других отраслей народного хозяйства Вьетнама, в том числе вызванным таким уникальны;.', явлением как ТЦ. Благодаря этому, в работе дано обоснованное использование активного воздействия в условиях страны с тропическим климатом н не только с традиционной целью перераспределения осадков, но и с целью модификации радиацинного режима в период произрастания зимних сельскохозяйственных культур.

Практическая значимость работа. Основными практическими результатами диссертационной работы являются:

1. Разработка методики определения местоположения центра ТЦ и коэффициента трения из основе экспериментального, измеренного с помощь» самолета-метеолаборатории поля ветра в ТЦ. .Указанная методика мокет быть применена не только на практике авиационной разведки ТЦ. но и для анализа синоптических данных о тайфуне.

2. Разработка методики определения максимальной скорости ветра в 1Ц по форме облачных спиральных полос в ТЦ и данным о характеристиках ветра на его периферии.

3. Показаны экономическая целесообразность и физическая возможность проведения работ по искусственному воздействию на облака во Вьетнаме с целью модификации режима осадков и солнечной радиапп! для повышения продуктивности риса.

Полученные в работе результаты могу г быть использованы для разработки критериев пригодности конвективных облаков этого региона для засева. Они также полезны пля изучения физики образования шленсиочих осалксп при выходе ТЦ ня побережье Вьетнама с целью разработки методов их прогноза и. нозможно. в будущем их искусственного регулирования.

Апробация работы. Основные результаты диссертациям,¡он

- 8 -

работа докладывались и обсуждались на:

1. 3-ем международном симпозиуме по тропической метеорологии. Ялта, 24-31 марта 1985 г.

2. 4-ом междупа, одном симпозиуме но тропической метеорологии. I ав&на. 13-17 апреля 1987 г.

3. 5-ом международном симпозиуме по тропическом метеорологии. Обнинск, 26 мая - 2 июня 1СЭ1 г.

4. Научных конференциях совместного советско-вьетнамского Центра по тропической метеорологии и изучению тайфунов, г. Хиной; 1990-1992 ГГ.

Структура диссертационной работы. Дисс ртация состоит из введения, четырех глав, заключения я списка литературы. Кь.кдаи из 1лаа диссертации содержит небольшое введение, где приводится состояние соответствующего вопроса. и заканчивается выводами, которые содержат результаты, полученное автором. Объем работы составляетстраниц Машинописного текста, 22 таблицы и 57 рисунков. Список литературы включает 103 наименования.

Во введении кратко излагается современное состояние рассматриваемых в диссертации вопросов, , обосновывается актуальность работы. формулируется цель исследования, практическая иенность полученных результатов _ и положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертации посвящается исследованию статистических характеристик облаков над территорией Вьетнама. Статистические данные по облачности необходимы для климатологической оценки ресурсов облаков, пригодных для воздействия. Эти данные необходимы для постановки задачи по искусственной модификации облачности в разных климатических' и сельскохозяйственных зонах Вьетнама.

При анализе использованы данные за период наблюдений с

- э -

1962 по 1987 гг. (26 лет). которые собрали на 9 метеостанциях, расположенных во всех климатически:: районах Вьетнама. Повторяемосгь/с-ой Формы облаков вычислялась по следующей формуле:

К - Форма облакоп: К ■= 1 - соответствует облакам верхнего, К - 2 - облакам среднего яруса, К ~ 3 - кучево - дождевым облакам, Л = 4 - кучевообразным облакам, К = 5 - облакам нижнего яруса, К = 6 - безоблачное небо. Полученные резупьтаты показывают, что над рассмотренными станциями одновременно присутствуют несколько форм облаков, но чаше всего встречаются облака вертикального развития и слоисгообразные ■ облака. Частота состояния ясного неба максимальна зимой над всей территорией Вьетнама, но на севере имеют место значительные годовые флуктуации этого параметра.

Процессы образования облаков связываются с циркуляцией атмосферы различных масштабов. Основными факторами, которые оказывают влияние на Формирование облачности над территорией Вьетнама, являются муссоны, воздушные массы преимущественно морского происхождения и тропические циклоны. Каждый процесс характеризуется Формированием облаков определенной Формы над данном регионом. Формирование облаков вертикалы: 1ГО развития тесно связано с пнутритропичес;:ой зоной конвергенцией (ВЗК) и ТЦ. Приход северо - восточных муссонов со стороны моря на территорию Вьетнама, как правило бывает во второй половине зимы (с января по март). При этом образуются облака нижнего

где 71 - число случаев появления облаков. ^ - месяц, I - год,

(1)

яруса, дающие моросящие осадки и снижающие величину солнечной радиац..и у поверхности земли.

Один из разделиз 'этой главы посвящен исследованию радиолокационных характеристик кучееообразных облаков над основными сельскохозяйственными регионами Вьетнама. Рассмотрены повторяемости высот зерхней границы, значений и высоты максимальной радиолокацчонной отражаемости облаков. Анализ данных наблюдении показал, что над районом Фульен (но севере Вьетнама) высота верхней границы кучевоооразиых об;:;шов чаще всего составляла 7 - о км. а над районом г. Хошимин (на юге* страны) составила 5 --6 км. Их повторяемость сиотав;нет 22,4% и 2-1.7% соответственно. Максимальная высота верхней границы кучеьообразных облаков достигает 18 км. Все наблюдавшиеся отражения - ото радиоэхо отдельных кучеьообразных облаков. Их радиолокационная отражаемость колеблется 'в широких пределах. Наибольшая повторяемость значения lg Z наблюдается в интервале от 1,6 до 2.5 и составляет примерно 40* над районами Фульен и г. Хошимин Максимальные значения lg Z составляют примерно от 3.5 до -1. Среди трех уровней высот, на которых проводились измерения отражаемости, чаще всего наблюдаются максимальные значения lg Z на высоте 1 км в районе Фульен и на высоте 5 км в районе г. Хошимин. Повторяемости этих высот составляют 65.5% и 50.7?5 соответственно.

Во ьторой главе изложены результаты экспериментального исследования микрофизпческих . и радиолокационных характеристик облаков над Южно - Китайским морем и в ТЦ.

Описаны оборудование и методика самолетних измерений микрофизпческих и 'радиолокационных характеристик облаков над Южно - Китайским морем. Были обработаны 73 измерительных реилма микроструктуры при полетах в облаках различных форм.

Данные о микрсфизчческих и радиолокационных характеристиках облаков полученные в ходе проведения совместных советско -вьетнамских летных экспедиций в период с 1983 по 1990 гг. С помощью самолета - лаборатории МЛ -18Д "Циклоп" бала измерена крупнокапельная часть спектра облачных капель в облаках различных форм и в ТЦ. Измерения над Южно -Китайским морем в основном проводились в капельных облаках, лишь на верхних границах облаков Св и Аз, располагающихся на высоте 6000 7000 м наблюдалась смешанная фаза. Результаты обработки данных о спектре крупных капель приводятся ь табл. 1.

Таблица 1

Характеристики крупнокапельной части спектра капель в облаках различных форм и ТЦ.

.Форма облаков си шесЗ СЬ Мэ Аз N3 в Тц

Концентрация капель размером больше 100 мкм, 103 м"3 4-5 6-9 3-4 4-5 6-8

Максимальный радиус капель, мкм 1400 2200 700 700 2200

Особенность исследуемых облаков является повышенная концентрация крупных капель радиусом больше 100 мкм. В маломедных облаках вертикального развития встречаются капли ралиусом более 100 мкм и иногда под такими облаками наблюдаются осадки. Это говоонт о тем. что конденсационные процессы в таких облаках достаточно эффективны и обеспечивают появление' крупных капель. способных в дальнейшем быстро укрупняться вследствие- к^гуляшп:-- вплоть

до размеров капель осадков.

При полетах па высотах 6500 - 7000 м было обнаружено наличие кристаллов в о шках вертикального развития, дающих осадки. Это свидетельствует о том. что механизм Фазовой Пс.регсчки в формировании осадков здесь также имеет место.

Для получения представления о (форме спектра размеров крупных капель была выполнена аппроксимация распределения крупных капель по размерам степенной и окспоненщкиыюл Функциями. Полученные результаты показывают, что в облаках над исследуемым районом крупные капли чаще всего раепред.,!лнютси по степенному закону

, сгу

где//(Л) - концентрация капель радиусом больше Л, N¿00 -концентрация капель радиусом больше 100 мкм. ]$ - показатель степени. Значение-параметра р получено по методу наименьших квадратов и приведено в табл. 2

Для сравнения спектров капель облаксв системы тайфуна над Кино - Китайским морем и внутримассовых кучевообразных облаков над территорией Вьетнама измерялась с самолета -метеолаборатории и с наземных иетеорадиолокациошшх станций радиолокационная отражаемость (пропорциональна шестому моменту спектра капель ) зон Енедренной конвекции в ТЦ и мощных кучевообразных облаков вблизи »побережья. Значение радиолокационной отражаемости 2) конвективных облакоз в тайфуне 2ЕКЕ (1991г.) который является типичным над Южно -Китайским морем, составляет 1.9. Результаты сравнения

- 13 -Таблица 2

Параметр степенной функции распределения крупных капель по размерам в облаках различных форм и в ТЦ.

Форма облаков ß Число

реализаций

Си med 3.2 - 6.7 21

СР ?.6 - 5. 1 17

Iis 4.5 - 7.6 35

As 4.4 - 6,9 26

Ms в ТЦ 4.1 - 8,3 18

ИТ ого 1 i 7

радиолокационных характеристик зон внедрено;! конвекции п ТЦ о идентичными . характеристиками отдельных внутрииассовых кучевых облаков показывают. что по радиолокационным характеристикам- зоны, внедренной конвекции в ТЦ близки к отдельным« кучерыгг облакам внутрнмассового происхождения. Рысптз верхней границы конвективных облаков в ТЦ в основном составила 8-1.0 км; а максимальная высота верхней границы этих облаков достигла значения 18 км:

Данные измерений- водозапаса облаков в ТЦ показывает, что максимальные водозапасы зо». внедренной копвекциг ТН. д; ".тг>са::!-. значения 5 кг/м2 . Чаце всего наблюдаются- даю-внедренной конвекшпг со значением водоззиаса <т 0.5 дп 1 кг.'м"'.

В третьей главе представлены результаты определения гкт'фиотик ТЦ. важных для оперативного метеорологического обеспечения народного хозяйства Вьетнама.

- 14 -

Для определения местоположения центра ГЦ необходимо вычислить фактический и теоретический углы отклонения ветра от направления градиентной силы в ТЦ. Фактический угол отклонения ветр_ от направления градиентной силы определяется как функция от направления ветра об 1! позиционного угла ^ , то есть

Позиционный угол определяется по формуле

(3)

180° у и----а

Ь 7Т

Ло -А

Го - г

(4)

гда % и Ло- координаты начального центра щ но спутниковым и наземным данным; У и Л - координаты точки измерения ветра по маршруту самолета.

Теоретический угол отклонения ветра от направления градиентной силы определяется на основании соотношения сил. действующих в циклоне, по следующей формуле:

Ут

-/ Г ь . 7

15)

где - параметр Кориолиса. К - коэффициент трения. ]/("!)-скорость касательного ветра на дальности ? от центра ТЦ. Оценка значения коэффициента трения показала, что он имеет тот же порядок, что и параметр Кориолиса. Поэтому в первом приближении предположим . что К - £ . Дисперсия отклонения теоретических углов (от фактических (^с>) вычисляется по формуле

1" fЛ ™

где J 1 -//?. индекс точки измерения ьетра по маршруту самолета в ТЦ: i = О -L. индекс произвольно ьыорашый точки (центра), находящейся в радиусе че более 50 км от начапьного центра Til по спутниковым и наземным данным (Í " 0 соответствует этому центру).

Координаты центра TL! по самолетным данным о ветре определяются на основании выбора минимальной дисперсии ■отклонения теоретических углов J4t от фактических. На основании найденного !;ентра ГЦ на высоте полета вычисляется коэффициент трения. Формула для вычисления коэффициента трения имеет вид:

К - ctq Мф —— 7

с/' ' 7 ^ (?)

В табл. 3 приводятся результаты определения местоположения центра тайфунов и значения коэффициента трения, полу 1енпые по указанной методике.

Расхождение местоположений приземного и расчетного центров тайфунов обусловлено разницей по времени определения центров циркуляции (в 4 часа) и квазивертикальностью оси ТЦ.

Облачная спиральная полоса в ТЦ практически повторяет конфигурацию линии тока [2]. Уравнение линии тока в полярной системе координат имеет вид:

и V-

где Ъ - радиус-вектор, - угол между радиус-вектором и

- IG -

положительным направлением оси X. U. - тангенциальная и радиальная скорость ветра.

Таблица 3

Результаты определения местоположения центра циркуляции и коэффициента трения в тайфунах над Южно-Китайским морем.

Имя Тайфуна Координаты при. Координаты рас. ОТКЛ. k.jlo-V1

земного центра четного центра расчет.

(00 GMT ) на высоте 4000м (04 GMT) и при а центр., км

Градус Градус Градус Градус

с. и. в.д. с.ш. в.д.

ЕЛСЙЕ 17,5 112,5 17,48 112,22 30,1 0, 7±0, 09

21.10.83,г.

АН?. ЕЛА 18,3 115,2 17,94 115,0 44,9 0, 5+0, 1

8.10.89. Г.

ЭЛ 16.5 114,] lf\ 35 114,03 44, 1 0, 25+0, 03

16. С. 90 Г.

В работе [3] найдено следующее решение уравнения (8):

(9)

гёс =

¿о

£ _ & tJi. 7771 ~ ЛГГТГ^Г tfx J

(t + i)7otx Zo

/Г ' A-

Vx - скорость ветра на расстоянии от це)!тра 'ГЦ:

7> - расстояние от центра ТЦ до начала внутренней

кромки основнсП полосы системы стационарных облачных

полос (ССОП) [2J. lt - показатель степени.

Полученное уравнение линии тока вэтра в ТЦ (9) есть аддитивная комбинация алгебраической и логарифмической спиралей Î33.

•Преимуществом Формулы (9) является то обстоятельство, что по ней можно вычислить скорость максимального ветра в •тц.

Из (У) получим формулу для скорости ветра при '¿о

Коэффициент Л определяется по (9) о помощью метода наименьших квадратов.

Скорость максимального ветра в ТЦ вычисляется по следующей формуле:

VW - У(?«) / J° )

K7v,n«XJ <11)

В табп. 4 приводятся результаты расчета коэффициента А и скорости максимального ветра в

тайфунах Ирвинг(1969г.) и Зеке(1991г.).

Следует отметить, что ■ - скорость

максимального ветра в указанные (в табл.4) дни наблюдения за тайфунами.

Таблица 4

Значения коэффициента Л и скорости максимального ветра в тайфунах над Южно-Китайским морем.

Имя тайфуна А V/пах, рас/. ^ М/с \fmtxx, рсис-^ м/с

Ирвинг 24.07.89 2,0 ± 1,0 26 ± 10 28 г 1,3

■ Зеке 14.07.91 5,6 г 2,2 ■15 1 12 40 ♦ 3,0

Представим Т'.' как модифицированный вихрь Рэнкина (41. для которого выполняется соотношение

]/сг)7 - со^Г = С (12)

Подставляя.(12) в ¡9). получим

А - С * 1 1

7- С

где параметр можно интерпретировать как

показатель интенсивности вихря. Таким обрати, коэффициент А предстаыл'ет собой комбинацию показателя интенсивности ТЦ и характерного размера ссоп. В работе показано, что при подходящем 1 ..Г'-лрг горизонтального профиля ветра в ТЦ.

т. и. выборе показателя степени Ь, по Форме облачной спирали можно проводить качественную классификацию ТЦ по интенсивности.

Один из разделов этоП главы иссвяаен анализу связи характера траектории и интенсивности ТЦ с количеством осадков, выпадают при его выходе на побережье Вьетнама. Показано, что при переходе тайфуна в стадию фонического шторма и при взаимодействии последнего с другими крупномасштабными циркуляциями (муссонн. пассаты и т.п.) создается зона конвергенции воздушшх потокСв, что приводит к выпадению интенсивных осадков над территорией страны.

На основе большого статистического материала впервые для Вьетнама получены дашшс о вкладе ТЦ в месячную норму осадков для различных ■ районов страны. ита информация представляется важной при прогнозе последствий выхода ТЦ на побере:кье и его дальнейшего передвижения по территории страны. Анализ данных об осадках в ТЦ показал, что максимальный вклад тайфунов и тропических депрессий в общее месячное количество осадков составляет 56% от месячной нормы осадков над исследуемыми районами северной и средней 'частей Вьетнама. Еклад в месячную норму осадков доздеП. выпадающих при взаимодействии ТЦ с крупномасштабными циркуляциями изменяется в течение тайфунного сезона. В сентябре-октябре этот вклад соизмерим с вкладом дождей только из облачной системы ТЦ. В начале (май) и конце (ноябрь) сезона ТЦ он больше вклада осадков из облачной системы ТЦ. Над северной и средней частями Вьетнама осадки в начале и конце влажного сезона выпадают, в основном, из облаков не тайфунного происхождения. А над южной частью страны - круглый год. Годоные колебания в

количестве ТЦ. оказывающих влияние на

осадкоформирующие процессы над территорией Северноги Вьетнама, могут приводить в отдельных месяцах как к наводнениям, так и к засухам. В последнем случае проблема недостатка водоснабжения для сельскохозяйственного производства предлагается решать путем проведения активных воздействий на переохлажденные облака вертикального развития.

Четвертая глава . посвящена исследованию

экономической целесообразности и физической осуществимости проведения активного воздействия на облака во Вьетнаме.

Во Вьетнаме продовольственное снабжение страны, а также валютные поступления за счет экспорта сельскохозяйственно,, продукции почти полностью зависят от результатов сельскохозяйсвенноЛ деятельности на территории двух житниц страны: равнина Бак Во (на севере) и равнина Нам Бо (на юге). Средняя урожайность риса во Вьетнаме колеблется в пределам ,2-6 тонн с гектара. Эта величина зависит от времени посева, сорта растения, типа почвы, температурного режима, режима солнечной радиации, режима водоснабжения и ряда других факторов, имевшил i еетт в период вегетации.

Результаты "агрометеорологических исследований, выполненных во Вьетнаме, показывают, что урожайность летнего риса на равнине Бак Бо линейно растет с увеличением числа солнечных часов и имеет максимум при месячной норме осадков 200-300 им. Для создания благогсиятных условий выращивания риса при-высокой температуре воздуха (>25° С} требуется для создания положительного баланса между накоплением осадков в почве и 'испарением не менее 200 мм осадков в месяц, а при более низких темг ратурах. которые, например, соответствуют сухоуу сезону в северной части Вьетнама, требуется 50 - 100

мм осадков в месяц. Основными породообразующими Факторами, влияющими на продуктивность риса на равнине Пак Во. являют с.. температурный режим п режим солнечной радиации. Как показал анализ облачного режима, три четверти периода вегетации весеннего риса на равнине Бак Во протекают в условиях острого дефицита солнечной радиации.

На юге страны более актуальной является проблем;, поддержания оптимального ремша водоснабжения путем искусственного регулирования осадков. Ото регулирование может состоять в вызывании осадков в засушливый период и разрушении облаков в ситуациях, при которых возможны наводнения.

Для оценки Физической осуществимости активного воздействия на равнина.; Бак Ео и Нам Бо были проведены измерения высоты верхней и нижней границ радиоэха облаков в районе г. Хайфона и г.Хошимина с помощью метеорологических радиолокационных станций МРЛ-о и МРЛ-2, соответственно. Определены повторяемости теплых и холодных облаков и дождей из них. Показано преобладание в обеих частях страны в летнее ьремн переохлажденных облаков морского происхождения, а в зимнее время - теплых. Температура на верхней границе конвективных облаков с дождливый период составляет в среднем для юга около минус 15°С на высоте 7,5 км и около минус 21°С на высоте 9 км для севера. ■ Эти данные указывают на принципиальную возможность проведения активного воздействия кристаллизующими реагентами на облака вертикального развития в обоих частях Вьетнама. На юге страны, возможно, возникает необходимость в исследованиях активного воздействия и на теплые облака, например, гигроскопическими реагентами.

В этой главе на основе самолетных и радиолокационных данных проанализированы ресурсы облаков. Показано, что в

летний период водозапаси переохлажденной части облаков достаточны, чтобы при соответствующем развитии технологии инициирование осадков из них известными способами активного воздействия может стать экономически рентабельным мероприятием. Отдельно проанализированы способы активного воздействия на теплые облака и туманы, которые могли бы Сыть использованы во Вьетнаме для модификации радиационного баланса в зимний период года, а такие улучшения видимости на аэродромах. Для начала практических работ по активному воздействию предлагается организовать в устье реки Красной (на севере Вьетнама) мезополигон для проведения опытных работ по активному воздействию. Особенностью этого предложения является максимальное использование имеющихся . ресурсов гидрометслукбы Вьетнама, что .позволит организовать и проводить эти работы при минимуме затрат.

В заключении, обобщены основные результаты • и выводы диссертационной работы. которые формулируются следующим образом:

1. Определена повторяемость облаков • различных форм над территорией Вьетнама. чаще всего здесь наблюдаются облака ве; тикального ¿пзк;тия, которые ■ являются

основными объектами воздействия с целью перераспределения осадков. Эти облака являются преобладающими в южной части Вьетнама ь течение всего года, а в средней и северной частях страны - в летнее время. Зимой над северной и средней частям;! ' преобладч/ '! яьляюгия

слоистооб^азные облака. верхняя граница которых находится ниже ну-левоР изотермы. Наличие эти:: облаков приводит к снижешь.-' ре/мчи! : солнечной радиации у поверхности земли, "легата с.'отгя1;ия. явного неба макпиаальна зимой над всей

территорией страны, но на севере имеют место значительные Флуктуации этого параметра.

2. Проанализированы причины, приводяшне к Формированию облачности над территорией Вьетнама. На образование облаьсв в данном регионе оказывают влияние муссоны, пассаты Тихого океана. 'ГЦ и ВЗК. Каждый процесс характеризуется формированием облаков определенной Формы. Облака над территорией Вьетнама в основном имеют морское происхождение. А облака континентального происхождения наблюдаются лишь б ноябре и декабре над северной частью страны.

3. Оценен количественный чклад ГЦ в общее количество осадков над разными районами -Вьетнама. Максимальный вклад ТЦ ь общее месячное количество осадков систавляет 56% от месячной нормы осадков. Над северной и средней частями Вьетнама осадки в начале и конце влажного сезона выпадают. е основном. из облаков не тайфунного происхождения, л над южной частью страны - круглый год. Годовые колебания в количестве ТЦ. оказывающих влияние на осадкообразующие процессы над территорией Северного Вьетнама, могут приводить в отдельных месяцах как к наводнениям, так и к засухам. В последнем случае проблема недостатка водоснабжения для сельскохозяйственного производства предлагается решать путем проведения активных воздействий на переохлажденные облака вертикального развития.

4. Разработана методика определения центра циркуляции в ТЦ и коэффициента трения на основе экспериментально измеренного с помощью самолета-метеолаборатории поля ветра в ТЦ. Данная методика была проверена при определении центров тайфунов Елси (1989г.). Анжела (1989г.) и Эд (1990г.).

5. Предложена методика определения максимальной скорости ветра в ТЦ по форме облачных спиральных полос в тайфуне и

данным о ветре на его периферии. Указанная методика проверена при определении максимальной скорости ветра в тайфунах Ирвинг (1989г.) и Зеке (1991г.).

6. Оценена концентрация крупных капель (радиусом больше 100 мкм) в облаках различных Форм и в ТЦ над Южо-Китанскнм морем. Характерное значение концентрации крупных облачных капель в облаках этого региона составляет 103 м"3. В процессах осадкообразования здесь наблюдаются два механизма роста капель: конденсационно-коагуляционный рост и рост капель вследствие фазовой перегонки. Крупные капли в облаках над Шно-Кктайским морем чаще всего распределяются по степенному закону й

/с

где значение параметра^ изменяется в пределах от 2.6 до 8.3.

7. Оценены ресурсы облаков, пригодных для воздействия во Вьетнаме. ' Показано наличие теплых облаков, дающих осадки над северной и южной частями страны в зимнее время года. Летом над всей территорией Вьетнама преобладающими являются переохлажденные облака. Их повторяемость составляет примерно 60 - 805! от общего числа наблюдений за облаками. Максимальные переохлажденные водозапасы облаков достигали значения 4-5 кг.'м2 как над территорией Вьетнама, так и в ТЦ над Южно-Китайским морем. В ТЦ чаще всего встречаются зоны внедренной конвекции с переохлажденными водозапасами, имевшими значения от 0.5 до 1 кг/м2.

8. По радиолокационным характеристикам зоны внедренной конвекции в ТЦ близки к отдельным кучезкм облакам. Поэтому можно использовать результата самолетных исследований в ТЦ для случая отдельных кучевых облакоь внутримассового

происхождения.

3. Исследование целесообразности и Физической осуществимости прС8еД£.'Д!Я активного воздействия на облака во Вьетнаме показало, с одной стороны, нзчкчие необходимости в искусственном воздействии на облака с цель» регулирования радиационного р*гмва. а такте перераспределения осадков, а с другой - дает основание для приведения натурных экспериментов по определению эффективности осуществления модификации характерно'] ик облаков известными способами активного воздействия в конкретных районах СРВ.

Основные результаты диссертации опубликованы в с л е д ув!д, i х ра с о та х:

1. Нгуен Cyan ЗуП. Ну Лык Зунг. Некоторые предварительные результаты исследования Физической и термодинамической структуры тайфуна Voppen (1981г.)// Тропическая метеорология. Труды 3-го международного симпозиума. -Л.. Гидрометеоиздат. 1937.- С. Я32-238.

2. Нгуен Cyan Зуй, By Лык Зунг Некоторые физические характеристики облаков над акваторией Южно-Китайского моря//Тропическал метеорология. Труды '4-го международного симпозиума.-Л.. Гидрометеоиздат.1389.- С. 366-372.

3 By Дыг. Зунг. О данных. полученных в совместных сиветско-вьетнамских летных экспедициях //Гидрометеорология. -1990,- II 3,- С. 7 - 13,- На вьетнамском яз.

4. Чан Зуи Бинь. By Дых Зунг. О распределении крупных капель по размерам в облаках над Восточным( Юа:но-Китайским) мерем •'/ Симпозиум по тропической метеорологии: Тез. докл. 5-то международного симпозиума, Обнинск. 26 мая - 2 июня 1991 г. -Обнинск, 1991,- С. 158.

5. By Дык Зунг. Ляховкин Л. Г., Врчак Б. С. О целесообразности

перераспределения осадков над Северным Вьетнамом //Симпозиум по тропической метеорологии: Тез.докл. 5-го международного симпозиума. Обнинск, 26 мая - 2 июня 1991г. - Обнинск, 1991.-С. 141.

6.By Дык Зунг, Юрчак Б.е., Нгуен Нгок Тьук. О вкладе осадков, вызванных тропическими циклонами в общее месячное количество осадков над некоторыми метеорологическими станциями северной и центральной частей Вьетнама // Гидрометеорология.-1992.-N 8.- С. 3-16.- На вьетнамском яз.

Литература

1.Pham Van Blnh. The саиэез of dry weather over the reu river delta in early summer // Acta Geophyslca Polonlce.-1974.-Vol.22, N 2.- P. 101-120.

2. Иванов B.H. Мезомаситабные структуры тропического циклон«" // Тропическая метеорология. Труды 4-го международной симпозиума,- Л.. Гидрометеоиздат, 1989,- С. 99-111.

3.Юрчак В.С. .К аппроксимации формы спиральных полос тропическом циклоне // Гидрометеорология.- 1991.- N 3,17-21,- ha вьетнамском яз.

4.Gred J. Holland. An analytic model of the wind pressure profiles in hurricanes //Mon. Wea. Rev.- 1S! Vol.108, N 261.- P. 1212-1213.

Hi JO .ТАЙФУН " 3M fi/<s7itp,