Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Исследование мезоструктуры полей облачности и осадков летнего периода в Среднем Поволжье

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Исследование мезоструктуры полей облачности и осадков летнего периода в Среднем Поволжье"

Казанский государственный университет

. I J

ДОГ Е

на правах рукописи

Л

Цой Оле

Исследование мезоструктуры полей облачности и осадков летнего периода в Среднем Поволжье

Специальность 11.00.09

метеорология, климатология, агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Казань 1997

Работа выполнена на Пензенской полевой экспериментальной базе Центральной аэрологической обсерватории.

Научный руководитель -кандидат физико-математических наук

ведущий научный сотрудник Б.И.Зимин

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор А.Н.Фахрутдинова, кандидат географических наук, старший научный сотрудник Н.А.Безрукова

Ведущая организация: Саратовский государственный

университет

Защита состоится . 1997г. в /6 часов на засе-

дании диссертационного совета К-053.29.15 при Казанском государственном университете по адресу: 420008, г.Казань, ул.Кремлевская, д.18, корп.2, ауд. . С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета (Казань, ул.Кремлевская 18).

Автореферат разослан

"Л" • 1991 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук

Ю.Г.Хабутдинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Облачные образования и выпадающие из них осадки являются важнейшими погодообразующими составляющими атмосферы. Велика роль осадкообразующей облачности в энергетике атмосферы - в переносе тепла, влаги, количества движения. Поэтому корректный учет структурных составляющих полей облачности и осадков необходим в численном моделировании атмосферных процессов: для параметризации подсеточных явлений в крупномасштабных моделях или для тестирования мезомасштабных моделей. Развитие краткосрочного и сверхкраткосрочного прогнозирования таких важных и изменчивых метеоявлений, как облачность и осадки, требует более глубокого исследования процессов, меньших по масштабу, чем синоптические, то есть - мезомасштабных. Особенно важна роль мезомасштабных образований в переходных и внутримас-соеых синоптических ситуациях• Развитие методов активных воздействий на облачность с целью регулирования осадков невозможно без анализа осадкообразующих процессов в исследуемом регионе и без оценки вкладов в осадки облачных образований различного вида и масштаба. Многие характеристики осадков используются в расчетах для различных производственных отраслей. При этом, учитывая большую пространственную изменчивость осадков, необходимо знание их характеристик в каждом конкретном регионе.

В проведенных к настоящему времени исследованиях полей облачности и осадков недостаточно рассматриваются ме~ зомасштабные элементы этих полей. Осадки на поверхности земли часто исследуются без выявления их генезиса, то есть без связи с осадкообразующим облачным объектом. Наиболее неопределенными в силу их высокой изменчивости яв-

ляются поля облачности и осадков теплого периода и ос< бенно осадкообразующая облачность нефронтальных ситуаций Корректные исследования такого комплексного явление как облачность и осадки, требует совместного использов; ния разных видов данных. Это наилучшим образом удается ! специализированных полигонах, таких как Пензенский эксп< риментальный метеорологический полигон Центральной аэр< логической обсерватории (ПЭМП ДАО) , радиолокационные плювиографические данные с которого были использованы работе.

Целью работы являлось:

- получение экспериментальных данных о мезострукту? облачности и осадков летнего периода (май-август) в Сре; нем Поволжье на территории экспериментального метеоролс гического полигона;

классификация осадкообразующей облачности летне: периода с выделением мезомасштабных облачных образование определение вкладов осадков различных облачных образовг ний в общую сумму и оценка на этой основе возможности ис кусственного увеличения осадков активными воздействия* на внутримассовые мезомаештабные облачные образован! летнего сезона;

- .анализ структуры летних осадков; выявление связи хг рактеристик осадков с облачными образованиями различно] вида и масштаба и с синоптическими процессами;

оценка влияния дневной термической конвекции ь осадкообразование в летнем сезоне в целом и в различи группах облачных образований.

Научная новизна.

В отличие от других исследований полей облачности и осадков в данной работе рассмотрена структура осадков, выпадающих из облачных образований конкретного вида (группы), показано влияние формы и масштаба облачного образования на структуру осадков. Впервые для некоторых видов облачных образований определены вклады осадков разных типов в общую сумму летнего сезона, соотношения различных структурных характеристик осадков, в том числе "ливневой" и "обложной" составляющих, в каждой группе облачности и между различными группами. Оценено влияние термической конвекции (в течение суток и летнего сезона) на структуру осадков, выпадающих из разных облачных образований. Особое внимание было уделено роли различных групп облачности в осадкообразовании при внутримассовых и переходных синоптических ситуациях. Новым для подобного исследования является и район работ - Среднее Поволжье, Пензенский экспериментальный метеорологический полигон (ПЭМП).

Практическая значимость.

Результаты работы могут быть использованы для улучшения краткосрочного и сверхкраткосрочного прогнозирования облачности и осадков. Характеристики мезомасштабной структуры полей облачности и осадков необходимы для параметризации этих явлений в крупномасштабных численных моделях атмосферных процессов и для тестирования мезомас-штабных моделей. Крайне важны подобные данные при организации и проведении проектов по искусственному регулированию осадков - при их планировании, оценке потенциальной эффективности и контроле результатов воздействий. Отдельное применение в различных производственных отраслях могут найти и полученные характеристики осадков: в сельском

хозяйстве, электроэнергетике, радиосвязи, водном хозяйстве и других отраслях.

Диссертационная работа выполнялась в рамках плановые исследований Госкомгидромета за 1984-1993 гг. Полученные в работе результаты использованы в отчетах по научно-исследовательским темам III.19b.01, III.19.03, III. 1.1, 1.5.1.7, выполненным в ЦАО в течение указанного периода.

На защиту выносятся:

- методика исследований мезомасштабной структуры облачности и осадков, включающая классификацию их на основе радиолокационных и шювиографических данных;

- вклада внутримассовых и фронтальных видов облачности в общую сумму осадков и оценка по этим вкладам потенциальной эффективности" работ по активным воздействиям на летнюю внутримассовую облачность с целью увеличения осадков;

- характеристики структуры осадков различных групп облачных образований, в том числе: соотношения вкладов, ин-тенсивностей, сумм, продолжительностей осадков, их "ливневых" и "обложных" составляющих, зависимость вида распределений характеристик осадков от масштаба и формк соответствующего облачного образования;

- оценка величины и характера влияния дневной термической конвекции на структуру осадков для разных облачных образований отдельно и для летнего сезона в целом;

- характеристика особенностей метео-еинолтических условий образования и развития мезомасштабных облачных зон и гряд.-

Апробация работы.

Основные результаты работы неоднократно докладывались на семинарах ППЭВ ЦАО, семинарах отделов ЦАО, заседаниях Ученого Совета ЦАО, а также на III Всесоюзной конференции по авиационной метеорологии (Суздаль, 1990 г.) и на Всесоюзной конференции по активны;.! воздействиям на гидрометеорологические процессы (Нальчик, 1991 г.)

Публикации.

По теме диссертации опубликовано девять работ и одна статья находится в печати.

Личный вклад автора в работу:

- участие в создании Пензенского полигона ЦАО и в техническом обслуживании исследовательских средств полигона;

- постановка задачи и разработка методики мезомасштабных исследований полей облачности и осадков на основе радиолокационных и плговиографических данных;

- проведение регулярных радиолокационных и плювиографиче-ских наблюдений за облачностью и осадками полигона; сбор данных режимной наблюдательной сети Пензенской области; участие в проведении экспериментальных работ ЦАО по исследованию облачности и осадков на ПЭНП,

- обработка, анализ и обобщение экспериментальных данных.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списка литературы. Объем работы - 204 листа , в том числе 168 страниц текста с 23 рисунками и 31 таблицей и 25 страниц приложения с 20 рисунками и 5 таблицами. Список литературы включает 113 литературных источников, в том числе 31 работу зарубежных авторов.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, научная практическая значимость исследования, использованная иг учная база, структура диссертации.

В первой главе дается общая постановка задачи иссле дования на основе анализа состояния вопроса. Представле обзор отечественных и зарубежных публикаций по данной те ме, отражающий основные этапы исследований структуры пс лей облачности и осадков в их исторической последователь ности.

Многообразие подходов к выделению мезомасштабных ос разований в полях облачности и осадков и существеннь различия в классификациях элементов этих полей, предстаЕ ленных разными авторами, обусловливают необходимость чео кого определения объекта конкретного исследования. Дл данной работы - это осадкообразующая облачность летнез периода в целом, мезомасштабные осадкогенерирующие oблa^ ные образования, отличные от сплошных фронтальных обла* ных систем, и осадки, выпадающие из облачных образован! определенного вида и масштаба. Роль каждой из рассматр! ваемых групп облачности в осадкообразовании в летнем с< зоне, метео-синоптические условия их развития, особен; влияние дневной термической конвекции на осадкообразов; ние, особенности и различия структуры осадков кажд< группы облачных образований - являлись основными задача; данного исследования.

Во второй главе представлена методика получения и о< работки исходных экспериментальных данных.

В разделе 2.1 дана краткая физико-географическая и климатическая характеристика района исследований - территории ПЭМП ЦАО. Физико - географические и климатические характеристики ПЭМП типичны для большей части территории Среднего Поволжья: умеренный географический пояс на границе лесной и степной зон, умеренно-континентальный климат, зона преимущественно достаточного и умеренного увлажнения с максимальной температурой воздуха и максимумом эсадков в июле.

В разделе 2.2 описывается методика радиолокационных наблюдений на ПЭМП. Основными радиолокационными средствами исследования являлись метеорадиолокаторы: штатный МРЛ-2 аэропорта г.Пензы и исследовательский МРЛ-5 Пензенской экспериментальной базы (ППЭБ) ЦАО, оснащенный аппаратурой цифровой обработки радиосигналов (АЦОРС). Технические характеристики используемого радиолокационного комплекса и применяемая методика наблюдений позволяют с достаточной надежностью идентифицировать в пределах принятого радиуса (100 км) осадкогенерирующие облачные образования и определять их радиолокационные параметры. В пределах территории ПЭМП радиолокационный комплекс обеспечивал регистрацию всей осадкообразующей облачности полигона.

В разделе 2.3 показаны особенности осадкомерных на-Злюдений на ПЭМП. Используемая осадкомерная сеть дает возможность исследовать как полусуточные суммы осадков по зеей территории полигона (режимная сеть), так и непрерывные характеристики осадков, соответствующих дождям из сонкретных облачных образований над плювиопостами ППЭБ.

В разделах 2.4 - 2.5 представлены синоптические, аэрологические данные и элементы математической статистики, 1Спользуемые в работе.

В разделе 2.6 на основе специально проведенных плю-виографических исследований определены временные рамки полусуточного периода с максимальным вкладом осадков, обусловленных развитием дневной термической конвекции на территории полигона. В целом за летний сезон этот дневной период представляет собой интервал с 10 ч. до 22 ч. местного времени. При этом, дневные осадки превышают ночные за весь летний период почти в 2 раза, а в июле - в 3 раза.

В главе 3 рассматриваются три основных вида осадкооб-разующей облачности летнего сезона и оценивается вклад внутримассовых мезомасштабных облачных образований в общую сумму выпадающих на ПЭМП осадков. Объем используемых для анализа данных включал 405 дней с материалами радиолокационных наблюдений (96% от дней с осадками) за период май-август 1984-1991 гг. и данные 15 постов осадкомерной сети ПЭМП за этот же период.

В разделе 3■1 вся осадкообразующая облачность полигона на основе радиолокационной идентификации классифицирована на три вида:

БСЗ - большие сплошные зоны площадью(S) более,

чем 10000 кв.км,; П - полосы длиной(L) более 150 км и соотношением

(L/d) ЬЗ (где d - ширина) ; ОНЗ - отдельные неупорядоченные зоны (S^IOOOO кв.км).

Внутримассовые мезомасштабные осадкогенерирующие облачные образования характеризуются преимущественно облачностью вида ОНЗ. Вклады осадков ОНЗ в месячные суммы составляют в среднем за исследуемый период 14-25%, при этом значения вкладов минимальны в мае - в среднем 14%, варьируя по годам от 3% до 41%, а максимальны в июле - 25% (от

8% до 61%) . Вклад осадков БСЗ и П, представляющих, в основном, фронтальную облачность, в среднем превышает вклад осадков ОНЗ в 4-1 раз.

На основе анализа полученных значений вкладов осадков осуществлена оценка максимальной теоретически возможной эффективности работ по искусственному увеличению осадков из мезомасштабных облачных образований - как наиболее перспективных осадкообразуюгцих объектов для проведения активных воздействий летом. В предположении 100%-ного увеличения осадков при засеве льдообразующмми реагентами облаков данного вида вероятность получения не менее, чем 20-40%-ного приращения слоя осадков в мае-июне (по 8-летнему периоду) составила не более, чем 1/4.

В разделе 3.2 на примере разработанной автором методики "эквивалентных площадей" показана возможность осуществления по преобразованным радиолокационным данным корректной относительной оценки вкладов осадков различных облачных образований, не зависящей от строгих требований к калибровке НРЛ.

Суть метода заключается в применении для оценки количества осадков не абсолютных значений сумм осадков (в мм), не всегда достаточно точно определяемых радиолокаторами в настоящее время, а некоторых величин Ээ, эквивалентных количеству осадков в ячейках цифрокарты АЦОРС площадью э и выраженных в единицах площади. Для расчета Бэ использовалось выражение:

ж

Бэ = з-2(К*Ы)1 , где К = 11/1А - коэффициент превышения

интенсивности осадков в 1-ой ячейке () над минимальной интенсивностью - в ячейке с символом А (1д) , N количество ячеек осадков с 1-ой интенсивностью.

Этот подход позволяет обойти неопределенность козффи циентов А и Ь соотношения Ъ — А*1ъ (Й - радиолокационна отражаемость), обычно используемого при измерении осадко радиолокационным способом.

Оценка осадков методом "эквивалентных площадей" пока зала превышение вкладов фронтальных видов облачности осадки над вкладом мезомасштабных облачных образовани вида ОНЗ в 3,5 раза. Вклад осадков ОНЗ при одновременно регистрации их на полигоне с БСЗ и П при фронтальных си туациях составил не более 10% от общего количества осад ков.

В главе 4 анализируется мезоструктура осадкообразук щей облачности и осадков летнего сезона на ПЭМП. Исполь зуемый объем данных включал радиолокационную информаци за 388 дней (86% от всех дней с осадками периода) и плк Биографические данные за 4 05 дней (90% от дней с осадка ми) -3006 дождей летних периодов(май-август) 1987-1992гг В разделе 4.1 представлена мезомасштабная классифика ция осадкообразующей облачности летнего периода на шест групп облачных образований:

1. БСЗ - большие сплошные зоны площадью 3>10000 кв.км;

2. П - полосы длиной Ь>150 км, (Ь/с1) £ 3, где сЗ-ширина,

3.МОЗ - мезомасштабные облачные зоны - сплошные образо-

вания неполосовой структуры, 4 00<3<10000 кв.км;

4. Г - гряды с четко выраженной полосовой структурой,

{Ь/а)>3, 30<Ь^150 км;

5. К - кластеры, включающие как многоячейковые СЬ, так

и группы взаимодействующих конвективных ячеек, 100<3<400 кв.км;

6.И0 - изолированные конвективные облака, 5<100 кв.км, т есть, в основном, одноячейковые облака типа Си сопд - СЬ

Дана морфо-генетическая характеристика каждой группы облачности. При этом, группы 3-6 характеризуют преимущественно мезомасштабные внутримассовые осадкогенерирующие образования. Представляет интерес выявленный в работе бимодальный характер распределения максимальных верхних границ (Нмг) облачности летнего сезона на полигоне с максимумами на уровнях 6 км и 10 км. Показан вклад каждой группы облачности в появление первого и второго максимумов Н?.

В разделе 4.2 показаны особенности методики анализа плювиографических данных. Разработанная и использованная в работе методика предполагает обоснованное деление осадков по 4 типам интенсивности (моросяще-обложные, переходные, умеренно ливневые, сильно ливневые) и 3 типам продолжительности. В соответствии с методикой учитываются все флуктуации интенсивности осадков на плювиограмме и рассматриваются дожди в их физических границах, как порции осадков от конкретного осадкообразующего объекта.

В разделе 4.3 приведена оценка репрезентативности характеристик осадков исследуемой выборки облачных образований. Общая выборка облачных образований включает 217 образований, давших 1053 дождя на плювиопостах. Это составило 35% от максимально возможного за период. Однородность исследуемой выборки с общей совокупностью дождей периода была подтверждена по рядам сумм осадков с помощью непараметрического рангового критерия Уилкоксонз (Манна-Уитни) при уровне значимости - 0,05.

В разделе 4.4 анализируется структура осадков каждой из шести групп облачных образований. Получены статистические параметры (среднее, мода, дисперсия, эксцесс, асимметрия и др.) распределений основных характеристик дождей (суммы 0, продолжительности Т, макс, интенсивности 1м )

летнего сезона. Аппроксимация полученных эмпирических распределений теоретическими функциями показала, что вид распределения характеристик дождей зависит от наличия или отсутствия полосовой структуры облачного образования, а также от природы самой исследуемой характеристики. Распределение 0 и 1м облачных образований неполосовой структуры (МОЗ и К) аппроксимируются логнормальной функцией, а распределения этих характеристик для облачных полос и гряд - гамма-функцией. Продолжительность дождей имеет отличный от сумм и макс, интенсивностей вид распределения (гамма или логнормальный) для одних и тех же дождей. Проверка согласия эмпирических и теоретических распределений проводилась по критериям Пирсона и Колмогорова-Смирнова на уровне значимости 0,05.

Анализ вкладов осадков разных типов интенсивности (I) в общую сумму дал следующие результаты (табл.1).

Таблица I

Вклады (%) осадков разных типов интенсивности в общую сумму летнего сезона

Тип осадков недивневыа ливназыэ

мор.-облож. перехода. умер. ливн. сильно ливн.

Вклад осадков: день 20 9 17 54

кочь 29 21 25 25

Вклад осадков

(дояэдей) * : сутки 23(7) 13(9) 20(18) 44(66)

Соотношение день 12 3.0

вкладов: ночь 2.1

* В скобках указаны вклады "дождей", под которыми здесь понимаются порции осадков из отдельных облачных образований. Вклады дождей распределены по градациям максимальной за дождь интенсивности.

Максимальный вклад в общую сумму имеют ливневые осадки (1^0,05 мм/мин) - 64%, из них 44% - сильно ливневые (>0,1 мм/мин). Вклад моросяще-обложных осадков - 23%. Структура дождей, как порций осадков из отдельного облачного образования в точке на поверхности земли, характеризуется еще большим преобладанием ливневой составляющей -84%, из них сильно ливневых - 66% (типизация дождей - по макс, интенсивности). Однако структуры вкладов в осадки у разных групп облачных образований существенно различны. Наиболее ливневые осадки среди всех групп облачности выпадали из облачных гряд (85% всех осадков из гряд имели интенсивность 1>0,05 мм/мин), наибольшая моросяще-обложная составляющая - в осадках из БСЗ (31%). 56% осадков летнего сезона выпало из крупномасштабных облачных зон, 12% - из облачных полос, 18% - из мезомасштабных зон, б%,5% и 3% - соответственно из гряд, кластеров и изолированных конвективных облаков.

В этом же разделе даны оценки вкладов осадков разных типов интенсивности в общую продолжительность и в продолжительности осадков по группам облачных образований. Мо-росяще-обложные осадки преобладают по продолжительности в дождях всех групп облачности: 7 4-73% у БСЗ и ИО, 56-66% -МОЗ и К, 47-46% -у П и Г.

Получены характеристики дождей трех типов продолжительности (табл. III) . Наиболее обильными и интенсивными в среднем оказались дожди из мезомасштабных облачных зон, наименее обильны и интенсивны - дожди из изолированных облаков площадью не более 100 кв.км.

Таблица III

Средние за дождь суммы (Q мм) и максимальные интенсивности (1м мм/мин) дождей разных типов продолжительности Т

Группа Тип продолжительности Все

облачных Т < 1ч. 1ч.< Т <3ч. Т > Зч. ДОЗДИ

образований в L Q /к Q /и Q /«

БСЗ 0.6 0.07 »0 0.08 8.9 0.21 3.4 0.11

П 1.4 0.13 4.1 0.20 4.2 0.12 2.8 0.16

ЮЗ 2.0 0.17 5.7 0.41 20.0 0.19 4.2 0.24

т 1.6 0.18 2.6 0.21 1.8 0.19

К 1.3 0.12 3.7 0.25 1.9 0.15

иэ 0.9 0.12 0.9 0.12

Все группы

облачности 1.2 0.12 3.1 0.17 9.1 0.20 2.9 0.14

В работе также показано, что развитие дневной термической конвекции обусловливает увеличение количества осадков всех типов интенсивности в целом в 2 раза, а ливневых осадков - в 3 раза (табл.1). Ночью вклады осадков всех типов интенсивности приблизительно равны (21-29%). Но влияние термической конвекции на осадкообразование в разных группах облачности существенно различно:

БСЗ - днем осадков в 1,5 раза больше, чем ночью, за счет увеличения в 2 раза вклада ливневых осадков, особенно сильно ливневых (в 3 раза), что позволяет оценить роль ячеек утопленной конвекции в осадкообразовании;

П - термическая конвекция не оказывает заметного влияния на характер осадкообразования, структура вкладов осадков днем и ночью не меняется;

МОЗ - днем наиболее резко увеличивается вклад умеренно ливневых осадков (0,05<1<0,1 мм/мин) - до 22% (с 6% ночью) ;

Г, К, ИО - ночью осадки незначительны.

Влияние термической конвекции проявляется и в изменении структуры вкладов осадков по месяцам летнего сезона. Усиление осадкообразования в июне-июле отмечается в длительных (дольше Зч.) дождях БСЗ и в дождях средней продолжительности (от 1ч. до Зч.) из МОЗ.

В главе 5 рассмотрены особенности метео-синоптических условий образования и развития наименее исследованных к настоящему времени облачных мезообразований - внутримас-совых мезомасштабных облачных зон (МОЗ) и гряд (Г). Показано, что образование мощных конвективных обильнодождящих МОЗ и Г часто может происходить при недостаточно благоприятных для развития термической конвекции условиях: при устойчивом нижнетропосферном слое, отсутствии КНС, наличии слоев инверсий и т.д.. Развитие МОЗ и Г в этих случаях зависит от наличия динамических условий (спусковых механизмов) конвекции. Различие условий развития внутримас-совых МОЗ и Г состоит в принципиальной разнице этих динамических спусковых механизмов конвекции.

В разделе 5.1 показано, что для мезомасштабных облачных зон комплекс таких условий, как правило, включает:

- наличие в нижнем атмосферном слое мезообласти отрицательной барической тенденции, стимулирующей нижнеуровен-ную конвергенцию потоков;

- существование в верхней тропосфере барического поля с преимущественной дивергенцией потоков;

- являющийся устойчивым показателем такой комбинации условий поворот ветра в вертикальном слое - более, чем на 80 град, по направлению.

Для облачных гряд, как видно в разделе 5.2, подобная комбинация условий нехарактерна. В качестве динамического спускового механизма в случаях развития гряд наиболее ве-

роятно предположить прохождение мезомасштабных волн хо лодного воздуха в нижнетропосферном слое, стимулирующи: вынужденные восходящие движения воздуха вдоль линии мезо' фронта.

В Заключении сформулированы основные результаты работы.

1. Получен, обработан и проанализирован большой объе! (9 летних сезонов) совместных радиолокационных и осадко-мерных данных об облачности и осадках летнего сезона 1 Среднем Поволжье. Разработана методика мезомасштабных исследований облачности и осадков, включающая классификацш осадкообразующей облачности на шесть групп облачных образований и деление осадков на типы по интенсивности и продолжительности .

2. Дана оценка вкладов в осадки летнего сезона внутри-массовых мезомасштабных облачных образований (14-25%) р фронтальных крупномасштабных облачных зон и полос.

3. .Оценена максимальная теоретически возможная эффективность работ по искусственному увеличению осадков иг мезомасштабной осадкообразующей облачности в регионе: вероятность 20-40%-ного приращения осадков по территории £ мае-июне составила не более 1/4 при 100%-ной эффективности засева льдообразующими реагентами каждого облачного образования.

4. Исследована структура летних осадков шести групп осадкообразующей облачности.

Получены статистические параметры распределений основных характеристик дождей, выпадающих из разных групп облачных образований. Распределения характеристик дождей могут аппроксимироваться логнормальной или гамма-функциями в зависимости от наличия или отсутствия полосовой структуры соответствующего облачного образования. По-

казана принципиальная разница в структурных характеристиках дождей облачности полосовой и неполосовой формы, а также между облачными образованиями различных масштабов.

Проанализирована структура вкладов осадков разных типов интенсивности в общую сумму и продолжительность осадков летнего сезона и в суммы и продолжительности осадков шести групп облачных образований. Оценены вклады осадков каждой группы облачности в сезонную сумму: 56% осадков выпало из крупномасштабных облачных зон, 12% - из облачных полос, 18% - из мезомасштабных зон, б%,5% и 3% - соответственно из гряд, кластеров и изолированных облаков.

Получены характеристики дождей трех типов продолжительности, в частности, показано, что средняя за дождь сумма осадков увеличивается при возрастании продолжительности от типа к типу дождя в среднем в 3 раза.

5. Выявлена величина и характер влияния дневной термической конвекции на осадкообразование в летнем сезоне в целом и в разных группах облачности.

Днем (с 10ч. до 22ч. местного времени) осадков выпадает в среднем в 2 раза больше, чем ночью (в июле - в 3 раза). Особенно возрастает днем вклад ливневых осадков (интенсивностью не менее 0,05 мм/мин) - в 3 раза больше, чем ночью.

Показано, что влияние термической конвекции на осадкообразование в разных группах облачности существенно различно. Значительная интенсификация процесса осадкообразования происходит днем в крупномасштабных и мезомасштабных облачных зонах, а в облачных полосах не наблюдается значительных изменений в структуре вкладов осадков разных типов интенсивности при смене полусуток.

6. Проанализированы особенности метео-синоптических условий образования и развития внутримассовых осадкообра-

зующих мезомасштабных облачных зон и гряд. Показано, что их образование часто может происходить при неблагоприятных для развития термической конвекции условиях и обусловлено действием различных динамических спусковых механизмов конвекции.

Основные результаты диссертации отражены в следующих работах:

1. Характеристика облачности в летние месяцы в районе аэропорта Пензы. III Всесоюзная конференция по авиационной метеорологии. Суздаль, 15-17 мая 1990 г. Тезисы докладов. - М., 1990 - с.79. В соавторстве с Б.И.Зиминым и Е.Г.Ушаковой.

2. К оценке облачных ресурсов, пригодных для искусственного увеличения летних осадков в Поволжье. Тезисы Всесоюзной конференции по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы. - Нальчик, 1991 - с.85-8 6. В соавторстве с Б.И.Зиминым.

3. Экспериментальный поиск критериев пригодности конвективных облаков к воздействию с целью увеличения осадков в Поволжье. Тезисы Всесоюзной конференции по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы. - Нальчик, 1991 - с.86-87. В соавторстве с Б.И.Зиминым, В.Н.Поздеевым, Ю.А.Серегиным.

4. Воздействие на конвективные облака в Поволжье в расширенном температурном диапазоне. Труды ЦАО, М., Гидроме-теоиздат, 1992, вып.177, с.3-18. В соавторстве с Л.П.Задепиной, Б.И.Зиминым, Ю.А.Серегиным.

5. Оценка влияния воздействия на эволюцию конвективных облаков в Поволжье по данным эксперимента 1989 г. Труды ЦАО, М., Гидрометеоиздат, 1992, вып.111, с.19-43. В соавторстве с Л.П.Зацепиной, Б.И.Зиминым, В.Н.Поздеевым, Ю.А.Серегиным.

6. Некоторые результаты исследования осадкообразующей облачности в Поволжье. Труды ЦАО, М., Гидрометеоиздат, 1992, вып.177, с.44-54. В соавторстве с Б.И.Зиминым и Е.Г.Ушаковой.

7. Некоторые результаты исследования мезоструктуры летних осадков в Поволжье. Труды ЦАО, С.-Пб., Гидрометеоиздат, 1996, вып.181, с.106-113. В соавторстве с Б.И.Зиминым.

8. Структура летних осадков в Поволжье, выпадающих из облачных образований различных масштабов. Труды ЦАО, С.-Пб., Гидрометеоиздат, 1996, вып.181, с.114-125. В соавторстве с Б.И.Зиминым.

9. Мезомасштабная структура полей облачности и осадков теплого периода (обзор отечественных и зарубежных исследований) . Труды ЦАО, С.-Пб., Гидрометеоиздат, 1996, вып.181, с.126-140.