Методы и результаты исследований физической и экономической эффективности активных воздействий на градовые процессы

Малкарова, Аминат Магометовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Методы и результаты исследований физической и экономической эффективности активных воздействий на градовые процессы
ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Методы и результаты исследований физической и экономической эффективности активных воздействий на градовые процессы"

На правах рукописи

4В57270

Малкарова Аминат Магометовна

МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ФИЗИЧЕСКОЙ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АКТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ГРАДОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

Специальность 25.00.30 - метеорология, климатология и агрометеорология

1 3 ОКТ 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Нальчик 2011

4857270

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Высокогорный геофизический институт» Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ФГБУ «ВГИ»)

Научный консультант: доктор географических наук, профессор, академик

РАЕН и МАИ, научный руководитель программ ФГБУ «ВГИ» (г. Нальчик) Федченко Людмила Михайловна

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор,

заведующий отделом ФГБУ «ВГИ» (г. Нальчик) Ашабоков Борис Азреталиевич

доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой Московского государственного университета приборостроения и информатики (филиал в г. Ставрополь) Закинян Роберт Гургенович

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ФГБУ «Центральная аэрологическая обсерватория» (г. Долгопрудный) Колосков Борис Павлович

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Главная геофизическая обсерватория» (г. Санкт-Петербург)

Защита состоится 28 октября 2011 г. в 1400 на заседании диссертационного совета Д 327.001.01 при ФГБУ «ВГИ» по адресу: 360030, КБР, г. Нальчик, проспект Ленина, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «ВГИ» по адресу: 360030, КБР, г. Нальчик, проспект Ленина, 2.

Автореферат разослан 23 сентября 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор физико-математических наук, //// /

профессор А.В. Шаповалов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Проблема защиты от стихийных природных процессов в условиях повышения повторяемости аномальных явлений погоды, обусловленной глобальным потеплением климата, является одной из важнейших задач обеспечения безопасности жизнедеятельности и устойчивого развития экономики. Исключительную актуальность при этом имеет развитие методов и технических средств активного воздействия на облачные процессы с целью предотвращения града, искусственного увеличения осадков, снижения грозовой активности облаков

и т.д. .....

По данным Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) градобития ежегодно причиняют мировому агропромышленному производству, строениям, коммуникациям ущерб, исчисляемый миллиардами долларов США.

В связи с этим десятки стран осуществляют научные и оперативные проекты предотвращения града с применением различных технологий засева градовых облаков кристаллизующими и льдообразующими реагентами с помощью специальных противоградовых ракет, артиллерийских снарядов, авиационных и наземных генераторов льдообразующего аэрозоля. Эти технологии имеют различные модификации, базирующиеся на разных физических принципах.(теория¡конкуренции, ускорение осадкообразования и др.), в разной степени реализуемых в организационно-техническом плане. Поэтому противоградовая защита (ПГЗ) в разных странах и регионах в зависимости от применяемой техники и технологии имеет разную эффективность, а порой неоднозначные результаты.

Для оценки результатов ПГЗ используется множество разных подходов, и показателей эффективности. Однако, ^несмотря на то что защита во многих странах осуществляется почти полвека, до настоящего времени нет единого, мнения мирового сообщества о пределах возможностей подавления града на современном уровне научных знаний и технических достижений. Это обусловлено не только указанными различиями в применяемых технологиях ПГЗ, но и отсутствием единого научно-обоснованного метода комплексной оценки их физической и экономической эффективности, применением устаревших критериев радиолокационного распознавания и контроля эффекта засева градовых и градоопасных облаков, а также отсутствием прямых физических и статистических доказательств того, что трансформация характеристик засеянных облаков и сокращение потерь от града обусловлены засевом, а не их естественной изменчивостью. . :

Вследствие этого проблема разработки научно-обоснованного метода комплексной оценки эффективности ПГЗ является весьма актуальной, достатцчно сложной и многогранной, так как включает в себя: • , .г .

- разработку методов радиолокационного распознавания объектов воздействия (ОВ) и оперативной оценки физического эффекта их засева; , :

- научное доказательство влияния засева на закономерности эволюции градовых и градоопасных облаков;

• : - разработку научно-обоснованных методов оценки физической и экономической эффективности ПГЗ в отдельные сезоны и многолетние периоды с учетом изменения климатологии града защищаемых регионов;

- оценку эффективности и рентабельности ПГЗ в разных регионах;

- оценку статистической значимости достигнутой эффективности ПГЗ;

: - оценку экологической безопасности применяемых технологий ПГЗ.

; Цель работы: Исследование естественной и модифицированной засевом кристаллизующими реагентами эволюции параметров градовых процессов и разработка комплексного метода оценки физической и экономической эффективности, рентабельности и экологической безопасности технологий ПГЗ.

В работе решена крупная научная проблема, имеющая важное хозяйственное значение - создание научных основ и методов комплексной оценки физической и экономической эффективности активных воздействий на градовае процессы.

В рамках достижения поставленной цели решены следующие задачи: " 1. Проведен обзор градоопасных регионов мира, проектов и технологий предотвращения града и существующих методов оценки их эффективности;

. 2. Предложены новые двумерные и трехмерные радиолокационные критерии распознавания градовых, градоопасных и потенциально-градоопасных облаков, радиолокационные методы получения карт кинетической и глобальной кинетической энергии града, степени повреждения сельхозкультур и ущерба от градобитий.

: 3. Разработаны новые критерии распознавания объектов воздействия (ОВ) различных категорий, основанные на измерении приведенной водности и интегрального водосодержания их переохлажденной части и учете тенденции их развития, обеспечивающие сокращение количества засеваемых ОВ и расхода средств воздействия.

4. Изучено влияние засева кристаллизующими реагентами на закономерности ' эволюции одномерных, двумерных и трехмерных параметров засеянных и незасеянных градовых и градоопасных облаков на основе данных обширных автоматизированных радиолокационных наблюдений.

5. Разработан радиолокационный метод оценки физического эффекта засева градовых и градоопасных облаков, дифференцированный с учетом их стадии развития и мощности, обеспечивающий принятие решения о целесообразности продолжения или прекращения засева. : '

6. Разработан инструментальный метод оценки физической эффективности за отдельный день с воздействием или за весь сезон ПГЗ, основанный на сравнении глобальной кинетической энергии града на защищаемой и смежной территориях.

; 7. Разработана методика экспресс оценки предотвращенного ущерба при активном воздействии (АВ) на отдельный градовый процесс, основанная на оценке ожидаемого и фактического ущерба от града и обеспечивающая контроль качества

противоградовых работ в процессе их выполнения.

8. Разработаны статистические методы оценки физической и экономической эффективности ПГЗ за отдельный сезон и многолетний период с учетом выявленной тенденции изменения климатологии града.'

9. Проведены статистические исследования природной и модифицированной в результате ПГЗ вариаций потерь от града в различных регионах и изучены их многолетние тренды, осуществлено районирование территории Российской Федерации по степени градоопасности. ' ""'

10. Разработаны методики оценки экологической безопасности технологий ПГЗ и уровней их вредного физического воздействия на окружающую среду.

11. Проведена комплексная оценка эффективности и рентабельности российской автоматизированной ракетной технологии ПГЗ в разных регионах и оценка ее статистической значимости с учетом новых показателей эффективности, коэффициента градоопасности региона и года защиты.

12. Разработан комплект руководящих документов, регламентирующих применение перечисленных методик, проведена их апробация и внедрение в практику ПГЗ. ■ г. ..■,•:■■■■'

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментально полученные закономерности эволюции параметров засеянных и незасеянных градовых и градоопасных облаков, свидетельствующие о связи трансформации параметров облаков с засевом кристаллизующими реагентами.-- ' .....,■.■ ..-,■■

2. Радиолокационные критерии распознавания ОВ различных категорий по значениям приведенной водности и интегрального водосодержания их переохлажденной части и тенденции развития.

3. Радиолокационные показатели физического эффекта засева градовых и градоопасных облаков, основанные на измерении водосодержания слоя роста града.

4. Метод экспресс оценки ущерба, предотвращенного в результате. АВ. на отдельный градовый процесс. !

5. Радиолокационный метод оценки физической эффективности ПГЗ, основанный на сопоставлении глобальной кинетической энергии града на защищаемой и прилегающей территориях.

.6. Комплексный метод оценки физической и экономической эффективности ПГЗ, основанный на использовании нормированного показателя потерь от града и учете изменения градоопасности региона.

7. Результаты статистических исследований .характеристик градовых осадков в разных регионах, , закономерности изменения климата Северного Кавказа за последние 50 лет, а также районирование территорий по степени градоопасности.

8. Результаты комплексной оценки эффективности и рентабельности российской автоматизированной ракетной технологии ПГЗ в разных регионах.

9. Методика и результаты оценки уровня загрязнения природной среды и экологической безопасности российской технологии ПГЗ. ;

Научная новизна полученных результатов:

1. Предложены новые двумерные и трехмерные радиолокационные параметры

для контроля физического эффекта АВ на градовые облака, включая:

- объемы всей толщи облака км3) и его переохлажденного слоя (ДГг„ км ) при разных уровнях радиолокационной отражаемости 2,;

- приведенные (интегрированные по высоте) водности всей толщи облака и его переохлажденного слоя (д и Д^, кг/м2);

- интегральное водосодержание (М2,) всего облака и его переохлажденного слоя (М/») при разных уровнях радиолокационной отражаемости г,.

2. Предложены новые критерии распознавания ОВ различных категорий на основе комплекса одномерных, двумерных и трехмерных радиолокационных параметров и учета тенденции их развития.

3. Впервые изучены закономерности эволюции засеянных и незасеянных градовых и градоопасных облаков на основе автоматизированных радиолокационных наблюдений с использованием двумерных и трехмерных радиолокационных параметров. ■ ■ ,

4. Предложен новый инструментальный метод оценки физической эффективности ПГЗ за сезон (или день с АВ) на основе радиолокационных карт кинетической энергии града, степени повреждений от града и сопоставления значений глобальной кинетической энергии града на ЗТ и ПТ.

5. Предложен новый нормированный показатель эффективности ПГЗ, обеспечивающий удобство статистических оценок.

6. Разработан новый комплексный метод оценки физической и экономической эффективности ПГЗ с учетом новых показателей эффективности, изменения градоопасности региона и года защиты.

7. Впервые предложен метод экспресс оценки ущерба, предотвращенного в результате АВ на отдельный градовый процесс или день с АВ, позволяющий оценить экономическую эффективность каждой противоградовой операции.

8. Впервые проведена оценка уровней вредного физического воздействия на окружающую среду и экологической безопасности технологий ПГЗ.

9. Впервые обобщены результаты исследования градоопасности территорий РФ, стран СНГ, Аргентины и Бразилии, природной и модифицированной ПГЗ вариаций потерь от града. Проведено районирование территории РФ по градоопасности и получены тенденции изменения климатологии града в районах ПГЗ.

10. Впервые изучены и обобщены результаты многолетней ПГЗ в РФ, странах СНГ, Аргентине, Бразилии, исследована эффективность российской технологии ПГЗ в разных регионах мира и проведена ее статистическая оценка.

Научная и практическая значимость результатов:

1. Выявленные в работе различия в эволюции засеянных и незасеянных градовых и градоопасных облаков являются доказательством связи трансформации параметров облаков с засевом кристаллизующими реагентами и могут служить прямыми указателями эффекта АВ на них.

2. Двумерные и трехмерные радиолокационные параметры и нормированный показатель потерь от града позволили усовершенствовать методы оценки физической и экономической эффективности ПГЗ.

3. Усовершенствованные критерии распознавания ОВ различных категорий обеспечивают сокращение числа засеваемых ОВ и расхода средств воздействия за счет более точного распознавания категории ОВ и более раннего обнаружения эффекта АВ.

4. Метод экспресс оценки предотвращенного ущерба в период ПГЗ позволяет оценить экономическую эффективность каждой противоградовой операции и осуществлять контроль качества ПГЗ в процессе ее проведения.

5. Комплексный метод оценки физической и экономической эффективности ПГЗ и ее статистической значимости с учетом коэффициента градоопасности года (периода) защиты, а также изменения климатологии града в защищаемых регионах позволил провести сравнительную оценку эффективности ПГЗ в разных регионах.

6. Метод оценки возможных вредных уровней воздействия на окружающую среду позволяет получить заключение об экологической безопасности технологии ПГЗ и осуществлять государственный надзор за ее применением.

ской эффективности ПГЗ с учетом тренда градоопасности. Они могут служить справочным материалом для разработки проектов ПГЗ в новых регионах и оценки их рентабельности.

Практическое использование (внедрение) результатов работы:

Основные результаты, полученные в диссертации, внедрены на практике ПГЗ и используются в качестве основных в ВС Росгидромета, так как они положены в основу или являются составной частью семи новых руководящих документов (РД):

- РД 52.37.672-2006 Методические указания. Экспресс оценка предотвращенного ущерба в период противоградовой защиты (результаты 3 главы диссерт.);

- РД 52.11.679-2006 Методические указания. Комплексная оценка возможных вредных уровней воздействия на окружающую среду при работах по активным воздействиям на гидрометеорологические и геофизические процессы (результаты 8 главы); . *

- РД 52.37.731-2010 Организация и проведение противоградовой защиты (результаты 2 главы);

- РД 52.37.732-2010 Методы оценки эффективности активного воздействия на градовые процессы и порядок отчетности о проведении противоградовой защиты (результаты 2,4,5 и 6 глав);

- РД 52.37.722-2009 Районирование территории по градоопасности (результаты 6 главы);

- РД 52.37.746-2010 Методика сбора и обработки данных о градобитии (результаты 5 главы);

- РД 52.37.754-2011 Нормы времени и нормативы численности на выполнение работ по организации и проведению противоградовой защиты (результаты 2 главы).

Акты и приказы о внедрении РД представлены в приложении к диссертации.

В практику ПГЗ в рамках этих РД внедрены методы измерения двумерных и трехмерных параметров облаков, новый комплекс критериев распознавания ОВ различных категорий, радиолокационный метод оперативной оценки эффекта засева градовых и градоопасных облаков, статистические методы оценки физической и экономической эффективности ПГЗ, метод экспресс оценки предотвращенного ущерба, методика оценки экологической безопасности применяемых технологий ПГЗ, метод инструментальной оценки физической эффективности ПГЗ на стадии внедрения. Перечисленные методы и результаты исследования градоопасности различных регионов используются на курсах подготовки российских и зарубежных специалистов по воздействию на градовые процессы.

Объект исследований:. Физическая и экономическая эффективность ПГЗ и

градоопасность различных регионов.

Методы исследования и использованные материалы: В качестве основных методов исследования использованы: расчетно-теоретические методы, радиолокационные методы определения одномерных, двумерных и трехмерных параметров облаков, статистические методы, метод районирования в сочетании с обобщением

обширного экспериментального материала, включающего:

- объемные файлы радиолокационного обзора облаков, полученные в разных регионах в течение многих лет наблюдений с помощью автоматизированных радиолокационных систем АСУ «Антиград», и «АСУ-МРЛ»;

- данные архивов ФГБУ «ВГИ», МЧС РФ, ВНИИГМИ МВД, СК УГМС, ВС Росгидромета, НПЦ «Антиград», ФГБУ «КБ ЦГМС» о градоопасности территорий Российской Федерации, стран СНГ, Аргентины и Бразилии;

- отчеты ВС Росгидромета, стран СНГ, Аргентины и Бразилии (более 380 отчетов), содержащие материалы об АВ на градовые процессы;

- данные 36 Справочников по климату СССР о частоте выпадения града по

2370 метеостанциям и постам бывшего СССР;

>- данные 650 «Метеорологических ежемесячников» СК УГМС о среднемесячных и годовых значениях количества осадков, температуры, абсолютной и относительной влажности воздуха, числа дней с градом, грозами, шквалами за период с 1958 по 2008 годы.

Личный вклад автора. Основные результаты, приведенные в работе (включая разработку методов измерения двумерных и трехмерных параметров облаков, исследования пределов вариации водосодержания градовых облаков и их переохлажденной части, разработку новых критериев распознавания ОВ различных категорий, разработку радиолокационного метода и результаты оценки эффекта засева ОВ различных категорий, разработку методов оценки физической и экономической эффективности ПГЗ, экспресс оценки предотвращенного ущерба, исследование градоопасности различных регионов и его тренда, оценку эффективности и экологической безопасности российской технологии ПГЗ) получены автором на основе сбора, обработки, статистического анализа и обобщения обширных экспериментальных данных радиолокационных и метеорологических наблюдений, исследования градоопасности различных регионов и обобщения многолетнего опыта работы противоградовых служб России, стран СНГ, Аргентины и Бразилии.

Программная реализация и внедрение в практику ПГЗ методов измерения двумерных и трехмерных параметров облаков, новых критериев распознавания ОВ различных категорий и метода инструментальной оценки физической эффективно-

сти ПГЗ, а также исследования климатологии града и тенденций изменения климатических характеристик Северного Кавказа выполнены с соавторами.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на: 7-й, 8-й и 9-й Международных конференциях ВМО по модификации погоды; Совещании экспертов ВМО по физике, химии облаков и модификаций погоды (Нальчик, 2003 г.); Всемирной конференции по изменению климата (Москва, 2003 г.); Международной научной конференции по результатам исследований в области гидрометеорологии в cipáHáx СНГ (Санкт-Петербург, 2002 г.); Всероссийских конференциях по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы (Нальчик, 2001 г., 2005 г.); Всероссийской конференции по физике облаков и АВ на гидрометпроцес-сы, посвященной 70-летию Эльбрусской высокогорной экспедиции РАН (Нальчик, 2005 г.); Второй конференции молодых ученых национальных Гидрометслужб государств-участников СНГ (Москва, 2006 г.); III, IV, V, VI, IX конф. молодых ученых КБНЦ РАН (г. Нальчик, 2002 - 2006 гг.); Конференции молодых ученых, посвященной 90-летию Г.К. Сулаквелидзе (Нальчик, 2004 г.); Шестом Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (весенняя сессия) (Санкт-Петербург, 2005 г.); Научно-практической конференции, посвященной 40-летию практических работ по защите сельхозкультур от градобитий (Нальчик, 2007 г.); Научной конференции, посвященной 50-летию отдела физики облаков ГГО им. А.И. Воейкова (Санкт-Петербург, 2008 г.); Научной конференции, посвященной 175-летию Гидрометслужбы России - научные проблемы и пути их решения (Москва, 2009 г.); Курсах подготовки и аттестации руководителей АВ на градовые процессы ВС Росгидромета (Нальчик, 2000 - 2011 гг.).

Совместно с группой ведущих специалистов и ученых СССР и РФ автор удостоен приза ВМО «За выдающиеся достижения в области модификации погоды» (ОАЭ, г. Абу-Даби, 2006 г.).

Публикации: Основные результаты диссертации опубликованы в 71 научной работе, включая 3 монографии, 13 публикаций в журналах, рекомендуемых ВАК, 1 патент на изобретение, 7 руководящих документов и 6 публикаций в трудах Международных конференций и симпозиумов по модификации погоды и изменению климата. ■

Объем и структура диссертации: Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка используемой литературы (268 отечественных и зарубежных публикаций) и приложения. Рукопись содержит 314 страниц, 63 рисунка, 39 таблиц. Приложение содержит Акты внедрения результатов диссертации в ВС Росгидромета и Приказы Росгидромета о введении в действие РД.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы научная проблема, цели, задачи и методы решения, оценены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, перечислены основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации работы, публикациях и структуре диссертации.

В первой главе приводятся перечень градоопасных регионов, проектов защиты от града, краткие сведения о технологиях защиты, их физических основах, анализ противоградовых операций, а также сформулированы требования к комплексной оценке эффективности предотвращения града и ее составным частям.

Вторая глава посвящена развитию радиолокационного метода оценки эффекта засева градовых облаков, включая исследования радиолокационных показателей физического эффекта ПГЗ, информативности различных критериев распознавания категорий ОВ и их реакции на засев кристаллизующими реагентами.

В разделе 2.1 предложено в качестве показателей физического эффекта засева градовых и градоопасных облаков использовать радиолокационные данные о

трансформации в процессе засева:

- макрофизических характеристик засеянных облаков: их ячейковой структуры, пространственного, строения конвективных ячеек (КЯ), динамики развития облачной системы, высоты и площади повышенного радиоэха, навеса радиоэха;

. ... - микрофизических характеристик засеянных ОВ: приведенной и интегральной водности слоя роста града, размера града;

- кинетической и глобальной кинетической энергии града.

В разделе 2.2 приведены методы измерения этих макро- и микрофизических характеристик облаков, которые стали возможны в последние годы благодаря развитию автоматизированных систем обработки радиолокационной информации.

Определение ячейковой структуры КЯ, их геометрических характеристик, анализ динамики развития облачной системы осуществлялись по данным автоматизированных систем АСУ «Антиград» и «АСУ-МРЛ», обеспечивающих объемный обзор пространства, получение трехмерной картины радиолокационной отражаемости на двух длинах волн (3,2 и 10 см) по 18 коническим сечениям с переменным шагом по углу наклона антенны, 360 секторам азимута, 400 каналам дальности с шагом 0,5 или 1,0 км.

Для адекватной оценки эффекта засева наряду с ранее применявшимися одномерными параметрами облаков предложены новые двумерные и трехмерные радиолокационные показатели эффекта, которые могут характеризовать эволюцию трехмерной структуры градовых облаков при естественном развитии и АВ:

- приведенная водность всей толщи облака q (кг/м2), приходящаяся на единицу площади основания облака, называемая в зарубежной литературе VIL;

- приведенные водности толщи облака выше изотерм 0°С и -6°С Aq0 и Дq^

(кг/м ), характеризующие водо- и льдосодержание слоя роста града и слоя основного роста града;

- объемы всей облачной системы или выделенных конвективных ячеек (КЯ) Vz¡ (км3) внутри изолиний Z= 15, 25, 35,45, 55, 65, 75 dBZ, характеризующие объемы локализации осадков разной интенсивности (Ки, V2¡, V3S), мелкого, среднего, крупного и катастрофического града (F45, V¡5, V6S и V75);

- объемы зон роста града выше уровня изотермы 0°С и -6°С AVZi (км3);

- интегральная водность Ml5, М25, M3¡, М45, M¡5, М65 и М75 (т) всего облачного слоя внутри изолиний Z= 15,25, 35,45, 55,65 и 75 dBZ;

- интегральная водность слоя роста града выше изотерм 0°С и-6°С АЛ/15,

ДА/25, АМз5, ДЛ/45, ДMss, ДМ65 и АМ75 (т) внутри изолиний Z= 15,25 ... 65, 75 dBZ.

Получение в реальном масштабе времени карт значений q, Aq0 и Ди измерение значений Vz, AVZí, Mz, AMZi профаммно реализовано в АСУ «Антиград» и «АСУ-MPJI» и внедрено в оперативную практику ПГЗ.

Приведенные водности всей толщи облаков (q) и их переохлажденного слоя (Aq0 и Д<7-б), характеризующие водосодержание указанных облачных слоев, интегральные водности (интегрированные по объему всей облачной системы или выделенных КЯ) {Мм, M2S, Mis ... M7¡) и интегральные водности переохлажденной части облака (АМ15, ДМ25, ДЛ/35 ... ДЛ/75), представляющие собой двумерные и трехмерные параметры всей толщи облаков и их переохлажденного слоя являются высокоинформативными для:

- оценки степени градоопасности облаков и эффекта АВ на них;

- исследования водозапасов облаков, мощности и разрушительного потенциала градовых облаков и опасности формирования ливневых паводков и селей;

- исследования осадкообразующей эффективности кучево-дождевых облаков и скорости осадкообразования в них; <

-оценки оптической плотности облаков и изучения их радиационных свойств;

- исследования ослабления радиоволн разного диапазона и расчета радиояр-костной температуры облаков для интерпретации данных спутниковых наблюдений.

Измерение приведенной водности всей толщи облака q (кг/м2) предлагается осуществлять путем суммирования значения водности q„ по вертикали по всем слоям облака: '

ц=1чп]-Ш], (О

где д _ водность л-го единичного объема облака нау'-й высоте; Щ - вертикальная протяженность /-го слоя облака, равная 0,5 км.

Измерение водности единичного объема осуществляется на основе корреляционного соотношения 2 = Ацье, в котором коэффициенты АкЬ зависят от вида и интенсивности осадков. С учетом того, что градовые облака содержат дождевую и градовую компоненты, этот метод нами был оптимизирован для определения водности смешанных осадков. Для этого проведен анализ вариаций коэффициентов 2-де соотношений для дождя и града и с учетом повышения содержания градовой компоненты в смешанных осадках по мере увеличения 2\й предложен следующий алгоритм измерения водности градовых облаков:

\Чя» при < 45; 1

~к)-Яь,+к-Чн„ при 2п > 451' где 2„ - радиолокационная отражаемость в и-й ячейке площади обзора; ^ и #//„ -содержание воды в виде капель дождя и градин, соответственно (г/м3); к = 0,0285гп - 1,28 - коэффициент, зависящий от соотношения дождевой и градовой фракций (при г <45 сШг предполагается, что к = 0).

Для расчета значений ^и цНп в и-й ячейке площади обзора найдено:

= Ю0'0572-2'44 (3)

<?„„ =100'0582-2'75 (4)

Измерение приведенной водности слоя роста града (Д?0 и Ьц.6) реализуется аналогичным суммированием по облачным слоям выше изотерм 0°С и -6°С.

Измерение объемов облака ¥а и Д Ул (км3) осуществлялось путем выделения в рамку интересующего облака (или его отдельной КЯ) и суммирования объемов внутри соответствующей изолинии г, по всем слоям облака от основания до вершины:

vz¡ = !LSnj(z¡)■^HJ, (5)

где 8п/2,) - площади и-й ячейки обзора, ограниченные изолиниями Ъ > 15, 25, 35 ... 75 на горизонтальных сечениях (САРР1) выделенного облака (или КЯ).

Значения ДГа рассчитываются по аналогии путем суммирования объемов внутри соответствующей изолинии 2) по всем слоям переохлажденной части облака от уровня изотермы 0°С или -6°С до вершины.

Измерение интегрального водосодержания всего объема облака А/я и его переохлажденной части ДМЙ (т) осуществлялось путем выделения интересующего облака (или КЯ) в рамку и интегрирования водности д„ по всей площади, ограниченной заданным значением 2,, и по всем слоям облака от основания радиоэха до вершины или от уровня изотерм 0°С и -6°С до вершины:

У=1

(6)

где - значение водности в п-й ячейке площади обзора на у-ой высоте внутри изоконтура с отражаемостью 2, = 15,25, 35 ... 75 ¿Вг.

Измерение плотности потока кинетической энергии града Ё (Дж/м2с) при одноволновых измерениях на длине волны X = 10 см осуществлялось по формуле

&4=0,0862Шл-5,251 (7)

а при двухволновых измерениях по формуле

1$Еп= 0,025 гХ2„ +0,075г10п-5,87. (8)

Для учета таяния града в теплой части атмосферы расчет значений Ё„ осуществляется с учетом высоты изотермы 0°С (Я0) над уровнем моря:

- при Но < 2,0 км - в области > 45 <1В7;

- при 2,0 < Н0 < 3,5 км - в области 2„ > 50 дВ1\

- при Нй > 3,5 км - в области 1п > 55 сШг.

Суммируя по всем последовательным радиолокационным циклам обзора пространства значения Еп за весь период выпадения града, рассчитывалось значение кинетической энергии града Е„ (Дж/м2), приходящейся на единицу площади обзо-

ра: Еп = (9)

1=1

где Еп- плотность потока кинетической энергии града в п-й ячейке площади обзора в /-ом цикле обзора; А/ - интервал времени между циклами обзора.

Для измерения кинетической энергии града Е„, подставляя значения Ёп из выражений (7) и (8) в (9), для одноволновых и двухволновых измерений имеем:

Е„ = £ю(0-086210ш-5>25)Дг /=1

Е„ = 110 (0'02523,2ш+0,075210и/-5,87)д, " (=1

Суммарная кинетическая энергия градовых осадков за сезон Ez (Дж/м ) рассчитывалась по объемным файлам обзора по,формулам (10) или (11), но не за отдельный день, а за все дни с градом в сезоне. Сравнение таких карт по защищаемой территории (ЗТ) и прилегающей территории (ПТ) может использоваться для объективной инструментальной оценки физической эффективности ПГЗ.

Интегрирование суммарной кинетической энергии града по всей площади его выпадения S позволяет получить глобальную кинетическую энергию градовых осадков Еа (Дж), выпавших из отдельного облака или за день с градом. Расчет значения Ей проводится по формуле

■ EG = ÍESnASn. (12)

п=1

Эта интегральная характеристика зависит от площади и интенсивности градовых осадков и может характеризовать степень опасности градовых процессов и обеспечить их сравнение между собой. Кроме того, сравнение значений глобальной кинетической энергии града на ЗТ и КТ может быть использовано для оценки эффекта ПГЗ.

В разделе 2.3 показано, что точность измерения перечисленных параметров зависит от погрешностей инструментальных измерений 2 и ошибок, связанных с допущениями относительно однократности и некогерентности рассеяния, формы гидрометеоров, их диэлектрических свойств и вида функции распределения по размерам! Оценка инструментальных и методических ошибок измерений осуществлялась путем расчета влияния каждого из этих факторов с разбросом вносимых ими ошибок в пределах 3<гпо закону случайных чисел. Оценка показала, что среднеквадратичная ошибка измерения приведенной водности, (q и Дq) составляет 38%, интегральной водности (Mz, и АЛ/Я) - 41%, а кинетической энергии града (Е) - 35°/о.

Экспериментальная проверка точности измерений двумерных и трехмерных параметров невозможна из-за отсутствия эталонов. Однако сравнение результатов измерения количества осадков по радиолокационным данным с данными сети плювиографов показало, что среднеквадратичная погрешность измерений составляет 38% с коэффициентом корреляции между данными радиолокационных и наземных измерений 0,92. Следует также отметить, что данные авиационных измерений спектра и концентрации градин и крупных (дождевых) капель, а также измерений VIL, проведенных в США и Канаде, дают значения водосодержания единицы объема и q такого же порядка величины, что и рассматриваемые методы.

' В разделе 2.4 представлены обширные исследования информативности двумерных и трехмерных параметров кучево-дождевых облаков и на основе анализа многолетнего экспериментального материала впервые показано:

А) Приведенная водность облаков различных типов варьирует в зависимости от интенсивности осадкообразования в широких пределах: в градовых облаках в пределах 8 <?< 50 кг/м2 при часто встречающихся значениях 15 - 30 кг/м2- в ливневых облаках в пределах 0,5 < д < 12 кг/м2; в слоисто-довдевых облаках в'пределах 0,01 <?< 0,6 кг/м2; = ! V , , . Л

- основное водосодержание градовых облаков в Стадии развития сосредоточено в их переохлажденном слое, в стадии зрелости - в слое от земли до высоты 8

-10 км, а в стадии диссипации-в приземном слое; : ; • 1 '

- соотношение значений приведенной водности всей толщи Градовых облаков д и их переохлажденного слоя Ад0 и Ад^ зависит от стадии их эволюции: в стадии развития значения д, Ад0 и Д^ близки друг к другу, так как основная водность сосредоточена в слое роста града; в стадии зрелости водность переохлажденного слоя Ад0 и Л(?-б составляет около половины значения д, после начала выпадения града основное водосодержание облака смещается вниз - в область положительных температур, в стадии диссипации сначала наблюдается быстрое уменьшение до нуля значений Д^, несколько позже значений Ад0, а потом и значений д.

Таким образом, приведенная водность всей толщи кучево-дождевых облаков многократно превышает приведенную водность слоисто-дождевых облаков. Более информативным указателем степени градоопасности облаков и ее трансформации при естественном развитии градовых 'облаков и в процессе их засева являются приведенные водности переохлажденного слоя Ад0 и Д^, значения которых в градовых облаках, как правило, значительно превышают их значения в ливневых облаках: Карты полей приведенной водности переохлажденного слоя и Ад* являются показателями стадии развития градовых облаков. Они позволяют оперативно выделить градовые облака и ОВ различных категорий на фоне облачных систем и ранжировать их по степени опасности. Уменьшение значений Ад0 до 2 кг/м свидетельствует о переходе облака в неградовое состояние и отсутствии града в зоне роста града, даже когда в приземном слое град еще выпадает и значение? этого слоя достаточно большое.

Б) Впервые на экспериментальном материале показано, что объем градовых облаков варьирует в пределах 103 < У15 < 1,2-104 км3, а объем области локализации града У45 составляет около 5 - 25% от объема всего облака, но ее ¿клад в интегральное водосодержание может достигать 30 - 60% в зависимости от интенсивности градообразования. Значения параметров ДГ45, АГ55, АГ65 являются информативными показателями градоопасности облаков и физического эффекта АВ, так как нулевые значения ДК55, АУ65 и минимальные значения ДК45 свидетельствуют об

отсутствии зоны града в облаке и, наоборот, большие значения AV55, AV65 являются показателем интенсивного градообразования.

В) Впервые установлено, что интегральное водосодержание градовых облаков варьирует в зависимости от их мощности в пределах 2,810 < М15 < 5,6-10 тонн, а градовых очагов в них - в пределах 1,6 105 < М45 < 2,3-106 тонн. Повторяемость значений М2 по данным 11 500 измерений представлена на рис. 1. Временной ход значений М15, М25, М35, М45, М55 и М65 показывает, что в стадии развития градовых облаков наблюдается их взрывной рост. В стадии зрелости эти значения варьируют в небольших пределах, а в стадии диссипации медленно спадают.

На экспериментальном материале показано, что значения М45, M5S и М65 являются высокоинформативными для оценки градоопасности облаков. Еще более информативными являются значения ДМ45, ДМ55 и Ш65. Значения ДМ45-^0 указывают на отсутствие града в зоне роста, значения ДМ55 = 0 и АМ6} = 0 показывают отсутствие выше уровня 0°С умеренного и крупного града.

Г) Впервые путем дифференцирования временного хода значений М15 получено, что скорость осадкообразования в градовых облаках ЛМ15/Дг, которая несколько медленнее спадает в стадии диссипации, может достигать 104 - 5-Ю5 т/мин.

, . , / /_Е.-[_--:»-1-ш

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 1_у м

Рис. 1. Повторяемость интегральной водности кучево-дождевых облаков М2, по данным 11 500 измерений

В разделе 2.5 с учетом результатов исследования информативности двумерных и трехмерных параметров облаков предложены новые критерии распознавания ОВ различных категорий по значениям этих параметров и учете тенденции развития, включая:

- максимальное значение приведенной водности переохлажденного слоя КЯ (.Адт) и скорость ее прироста во времени (Л(Ддт)Щ',

- интегральную водность переохлажденного слоя КЯ (АМ25, АМ35, ДМ45 и АМ55) и скорости их прироста во времени (Д(ДМ25)/Д/ и А(АМц)/М).

Параметры Адт, ДМ25, АМ35, ЛМ45 и ДМ55 характеризуют наличие необходимого для роста града водосодержания переохлажденного слоя облаков, а параметры и Д(ДМз$)/Д/ тенденцию развития облака. Эти параметры введены в виде дополнения к ранее используемым достаточно информативным и оправдавшим себя одномерным параметрам 2т и Д#(табл. 1).

Таблица 1. Новый комплекс критериев распознавания ОВ различных категорий

Категория ОВ Действовавшие критерии с коррекцией Новые критерии на основе двумерных и трехмерных параметров и учете тенденции развития облаков

I 0<ЛНу„,<5 км \5<гт<4$ > 0,5 Ш25 > 103 А(А(/„,)/Дг >'0,2 д(дм25)/Дг>о

II АН, 5 > 3 км ¿„>45 Д?т>2 ДМ35 >2-104 А{Ищ„)/А(> 0,2 Д(ДМ3/)/Д/>0

III Д#45 > 3 КМ гт>55 ДА/45 > 2-104 - -

IV Д#45 > 4 КМ > 65 Д<?т>16 ДМ55 >2-105 -

В целях сокращения числа засеваемых ОВ Северо-Кавказской и Ставропольской ВС были также предложены альтернативные варианты комплекса критериев. Для апробации на практике ПГЗ всех этих вариантов разработана программа автоматического распознавания ОВ по 4 вариантам комплексов критериев: новому (согласно табл. 1), ранее применявшемуся и еще двум, предложенным СевероКавказской и Ставропольской ВС.

Рис. 2. Повторяемость ОВ различных категорий по четырем вариантам критериев их распознавания:

а) новому комплексу критериев;

б) комплексу критериев, действовавшему до 2010 г.;

в) предложенному Северо-Кавказской ВС;

г) предложенному Ставропольской ВС дополнительному критерию распознавания ОВ II категории ДН2т

350 Г

I II III IV | » III IV

Категория ОВ

/7 . \;/> ЦХ ■■ ЮЫ • . .,

Сравнительные испытания на одном и том же массиве экспериментального материала показали преимущества вновь предложенного комплекса критериев, обеспечивающего по сравнению с действовавшими критериями 4-х кратное сокращение числа засеваемых ОВ II категории и адекватное число ОВ других категорий (см. рис. 2). На основании результатов этих испытаний он внедрен в новый РД по воздействию на градовые процессы и в практику ПГЗ в 2010 г.

В разделе 2.5 с учетом новых критериев распознавания уточнена ранее принятая формулировка ОВ различных категорий следующим образом:

ОВ I категории считается новая потенциально градоопасная КЯ с 0< ЛЯ2т < 5 км, имеющая тенденцию развития со скоростью прироста параметров: > 1

авг/мин, ЛЯ25/Д/> 0,1 км/мин, Л(Ддт)/Д/ > 0,2 кг/м2мин, Д(ДМ25)/Д/ > 0.

ОВ II категории считается градоопасная КЯ, имеющая тенденцию развития со скоростями прироста параметров: М„/М > 0,5 ёВг/мин, ДЯ35/ДГ >0,1 км/мин, Д(Дд„)/Д/ > 0,2 кг/м2мин, Л(ДМ35)/Д/ > 0.

ОВ III категории - градовая КЯ, из которой, по радиолокационным данным, выпадает град, а ее параметры имеют тенденцию роста или сохранения во времени.

ОВ IV категории считается сверхмощная градовая КЯ, из которой по радиолокационным данным выпадает град катастрофической интенсивности, а ее параметры имеют тенденцию роста или сохранения во времени.

В разделе 2.6 приведены результаты исследования эффекта засева градовых облаков. Эти исследования осуществлялись по особенностям трансформации в процессе засева перечисленных выше макро- и микрофизических параметров облаков на основе анализа и обобщения многолетних материалов АВ на градовые процессы на Северном Кавказе и в Аргентине.

Анализ эволюции макрофизических характеристик засеянных градовых облаков показал, что указателем реакции ОВ на засев является трансформация пространственной структуры их радиоэха.

Одним из надежных показателей эффекта засева является уменьшение в процессе засева поперечных размеров, высоты, площади и постепенное исчезновение изоконтуров повышенной отражаемости 165, 2ЪЪ и 245 сначала в переохлажденной части, а потом во всей толще облака. Такая трансформация структуры засеянных градовых облаков начинается через 15-20 мин после начала засева.

Зачастую после засева вместо одной области мощного радиоэха появляется несколько областей с более низкой отражаемостью. В результате засева уменьшается объем зоны роста града в области отрицательных температур за счет понижения высоты ее верхней границы и уменьшения площади. Градовый очаг приобре-

тает изрезанную провалами структуру, затем отмечается уменьшение значений Д#65, Д#55 и Д#45, несколько позже уменьшается значение 1т и еще позже Нв.

Другим указателем эффекта засева является изменение направления и скорости перемещения градовых облаков. Известно, что мощные градовые облака в северном полушарии обычно имеют правостороннее развитие и перемещаются вправо, а в южном - левостороннее развитие и перемещаются влево от направления ведущего потока в атмосфере. Угол между направлением перемещения облака и ведущим потоком тем больше, чем мощнее градовое облако и струя питающего его восходящего потока, имеющая циклоническое вращение. По мере засева и уменьшения мощности градового облака этот угол уменьшается, и направление перемещения облака приближается к направлению ведущего потока. Мощные градовые облака имеют скорость перемещения в 2 - 2,5 раза меньше скорости ведущего потока, а после засева скорость их перемещения приближается к скорости ведущего потока.

Выявленные особенности эволюции макрофизических характеристик градовых облаков в процессе засева продемонстрированы в диссертации на примерах трансформации их вертикальных и горизонтальных сечений. Эти особенности могут использоваться для качественной оценки реакции ОВ на засев.

Для количественной оценки эффекта засева предлагается использовать особенности трансформации одномерных, двумерных и трехмерных параметров ОВ.

В работе показано, что эффект засева и время реакции на засев зависит от стадии развития и степени градоопасности засеваемых ОВ. Поэтому оценку реакции градовых и градоопасных облаков на засев рекомендуется осуществлять на основе дифференцированного подхода с учетом их стадии развития по признакам, характерным для каждой категорий ОВ. Без дифференцирования ОВ по категориям, как в некоторых зарубежных исследованиях, результаты оценки не однозначны.

На основе статистических исследований трансформации во времени одномерных, двумерных и трехмерных параметров засеянных и незасеянных ОВ I - IV категорий, нормированных к их значениям в момент начала фактического или условного засева ЖЕ ЖЁ ¿511 ШИ Ы1 _ _АЯ45«„) АК4!(/0)' ау„(,о)' ДК6,(/0)' Г45(,0)' У6,((0)'

ам„(О лм6,(р м„,(0 Щ{Г) м^Г) ,

НГ77Ч' * 1/ ... ,,. > 77=7= > ,, ---- и }, установлено, что законо-

Ш„0„) дм„(г0) АМ„«„) ма(1в) М55(/0) М6$(10)

мерности эволюции засеянных и незасеянных ОВ имеют существенные различия:

- засев сокращает время жизни ОВ I категории в среднем на 40 • 50 мин, ОВ II категории на 30 - 35 мин, а ОВ III и IV категорий на 20 - 40 мин;

- эффект засева тем выше, чем ниже категория ОВ;

- продолжительность засева и расход средств воздействия тем меньше, чем ниже категория ОВ;

- засеянные ОВ I категории диссипируют при ДК45 и ДА/45 = 0, в то время как незасеянные ОВ I категории со временем перерастают в градовые облака;

- засеянные ОВ II категории диссипируют, не достигая градовых значений д, ДК45 и ДМ45, а незасеянные имеют их опасные значения в течение 35 - 40 мин после условного засева; "'"'' 1

- засев ОВ III и IV категории приводит к резкому спаду значений Дд, ДМб5, ДЛ/55 и ЛМ45, характеризующих водосодержание зоны роста града.

Это означает, что массированный ракетный засев областей будущего градооб-разования приводит к изменениям физических характеристик засеянных облаков. В целях повышения эффекта АВ и сокращения расхода средств воздействия рекомендуется принять стратегию засева градоопасных облаков на ранних стадиях развития, соответствующих ОВ I и II категории.

В разделе 2.7 на основе полученных закономерностей трансформации макро-и микрофизических характеристик ОВ различных категорий предложен радиолокационный метод оценки эффекта АВ по признакам, дифференцированньш по категориям ОВ, который внедрен в практику ПГЗ в составе нового РД по АВ и РД по методам оценки эффективности ПГЗ.

В третьей главе предлагаются методика экспресс оценки предотвращенного ущерба в отдельный день с АВ и радиолокационный метод определения степени

повреждений и ущерба от града.

Эффективность ПГЗ принято оценивать после окончания сезона защиты. Вместе с тем заказчиков зачастую интересует эффективность каждой противоградовой операции. В связи с этим по указанию Росгидромета была создана методика экспресс оценки предотвращенного ущерба для контроля качества противоградовых работ в процессе их выполнения. Она предусматривает приближенную оценку предотвращенного ущерба от градобитий на ЗТ после каждой операции по АВ по данным о количестве засеянных в данный день ОВ различных категорий путем сравнения фактического ущерба с ожидаемым.

Оценка предотвращенного ущерба от градобитий в день с АВ ДУ (руб.) осуществляется по формуле

ДУ = У -гУф, .. , - (13)

ож

где Уож- ущерб на ЗТ, ожидаемый из засеянных в данный день ОВ (руб.); Уф - фактический ущерб из этих же ОВ (руб.).

Ожидаемым ущербом называется ущерб от градобитий, который мог быть, если бы не было проведено АВ. Его оценку предлагается осуществлять по многолетним данным об ущербе от градобитий на ЗТ из ОВ /-й категории по формуле

IV — — ^¿ж ^ 1оо,- С, ; ■

где и, - число ОВ /'-й категории, засеянных в данный день; 5юо/ - средняя площадь градобитий (га), наблюдавшаяся до защиты из ОВ /-й категории в пересчете на 100% повреждения; С-средняя стоимость урожая с 1 га ЗТ (руб./га), равная:

' ^ ' ^ » • 05)

где Ву - средняя урожайность у'-й культуры на ЗТ в отчётном году (т/га); С} - стоимость тонны урожая у-й культуры в современных закупочных ценах (руб./т); 5у -площадь посевау-й культуры (га); культивируемая площадь на ЗТ (га).

Оценку фактического ущерба от градобитий на ЗТ в день с ДВ в пересчете на 100% Бюоф (га) предлагается осуществлять после АВ по данным радиолокационных наблюдений и уточнять с учетом результатов наземных наблюдений:

¥Ф =,ЯтФс, , (16)

С учетом выражений (14) и (16) экспресс оценка предотвращенного от градобитий ущерба А У (экономическая эффективность) осуществляется по формуле

~ IV . — >

& Г = С

¿=/

(17)

Значение 5юо, Предлагается определять по статистическим данным о площадях градобитий из незасеянных ОВ /-й категории из выражения

'' ' ' -' п"К Я '

■■ . <18>

где А:, и 5,-степень и площадь повреждений от града из ОВ г'-й категории.

Для Северного Кавказа значения 5юо, — 20 га, — 60 га, ¡оо ш = 200 га,

^юо^ = 1000 га. С учетом значений ¿ноо, экспресс оценку предотвращенного ущерба после каждого дня с АВ предлагается осуществлять по формуле

А¥ = С-[("1 +"п -Ятн +"111 -Ятш -Ятк )-$тф]- (19)

Сравнение экономической эффективности, рассчитанной в конце сезона ПГЗ, с просуммированным за все дни с АВ за сезон предотвращенным ущербом за период 2002 - 2010 гг. в Северо-Кавказской ВС показало хорошее согласие обоих методов (порядка 70%) с коэффициентом вариации 0,46 < /<0,83.

Аналогичный анализ, проведенный для Краснодарской и Ставропольской ВС, также показал, что данные экспресс оценки предотвращенного ущерба за каждый день с АВ, предоставляемые Заказчику противоградовых работ и в Росгидромет после каждого АВ, вполне адекватно отображают действительность.

На основе предложенной методики разработан и внедрен в практику ПГЗ РД 52.37.672-2006 «Методические указания. Экспресс оценка предотвращенного ущерба в период противоградовой защиты».

В разделе 3.2 в качестве альтернативы применения трудоемких градомерных наблюдений с помощью сети градовых подушек предлагается радиолокационный метод измерения площади выпадения, кинетической энергии града, степени повреждений и ущерба от града, обеспечивающий получение распределений этих характеристик по площади с высоким разрешением (0,5 х 0,5 км) за каждый день с градом, месяц, сезон, а также получение суммированной за сезон карты глобальной кинетической энергии града и ущерба от града.

Степень повреждения сельхозкультур от града К (%) предлагается рассчитывать на основе корреляционных связей повреждаемости различных культур с кинетической энергией града, выведенных нами по экспериментальным данным Вег-уШе и ЬеБсиге, Тлисова и Федченко. Подставив значения Е из (10) и (11), получили выражения для расчета АГодноволновым и двухволновым методами:

Км = А, Е(0,086210и -5,25)Д/-5,., (20)

/=1

К.„ = А: !(0,0252№ + 0,0752|0л -5,87^- В}, (21)

¡=1

где Кр - степень повреждения у'-й культуры в п-й ячейке площади радиолокационного обзора; А} и В} - коэффициенты регрессии.

На рис. 3 приведены примеры карты степени повреждений пшеницы К в сравнении с картой кинетической энергии градовых осадков Е. На рисунке видна хорошая корреляция места, площади и степени повреэдений с картой кинетической энергии града. Максимальные повреждения, как и следовало ожидать, отмечаются в области максимума кинетической энергии градовых осадков.

С учетом значений К, экспликации земель и стоимости урожаями культуры С, (руб./га) предлагается получить карту распределения ущерба (т.е. значение ущерба У„ в каждой из п ячеек площади обзора) в радиусе репрезентативности радиолокационных измерений (до 100 км):

где к- количество видов сельскохозяйственных культур.

Рис. 3. Карта кинетической энер-ац гии града а) и степени повреждений пшеницы б) в Ставропольском крае 22.09.2010 г.

К.» б)

ш и 11 а I а I ■ —

■30 .15

8 Оператор: Казаков Е Ю.- )

1 КО IV I ^

(О:—1 \к

13 30 45

',*»["- Г <г [ »10 ЙМИГМОО МВМШШИШ; II-' 1 м.,. 20 5.р»ть«

Рис. 4. Карта суммарной кинетической энергии града в Ставропольском крае, интегрированной за период с 1 мая по 20 сентября 2004 г.

.120 -ПО .100 .90 .80 -70 .60 .50 40 .30 -20 .10 0 10 20 М 40 И 60 10 Ю 90 ТООШХ.кт

Суммирование У„ по всей площади измерений с учетом экспликации земель позволяет оценить суммарный ущерб (руб.) за весь период выпадения града:

у-=ш11Кпг8пуСр (23)

Значение 7г может использоваться в качестве интегральной характеристики, обеспечивающей объективное сравнение градовых процессов между собой.

Зависимость значений К, У,„ от вида и стадии вегетации сельхозкультур и приземного ветра в неявной форме учитывается используемыми корреляционными связями, но требует дальнейшего исследования.

На рис. 4 приведен пример карты суммарной кинетической энергии града, из которого следует, что кинетическая энергия града и площади выпадения града, проинтегрированные за весь сезон ПГЗ, на ЗТ заметно меньше, чем на ПТ. Карта получена на основе инструментальных измерений без внесения субъективных факторов и может являться основой для объективной инструментальной оценки физической эффективности ПГЗ, которую предлагается осуществлять с помощью выражения:

ЕГ =

/=1

ЪЕс^с, /=1

•100. (24)

где Е/- физическая эффективность ПГЗ (%), показывающая, на сколько процентов сокращено значение кинетической энергии града на ЗТ по сравнению с ее значением на КТ (или в год защиты и в период до защиты); и - площади выпадения града на ЗТ и КТ (га); £&• и Еа - кинетическая энергия града (Дж/м2), приходящаяся на /-ю ячейку на ЗТ и КТ.

Это означает, что оценку физической эффективности ПГЗ £/ можно осуществлять путем сравнения значения глобальной кинетической энергии града, суммированной по всей площади ЗТ, с ее значением на ПТ. При наличии статистических данных за годы до ПГЗ можно использовать метод сравнения данных до ПГЗ и за год ПГЗ (метод исторического ряда).

Аналогично можно провести инструментальную экспресс оценку физической эффективности ПГЗ Е/ за конкретный день с АВ, взяв за основу карту кинетической энергии града за рассматриваемый день и сравнивая значения глобальной кинетической энергии на ЗТ и ПТ. Значение кинетической энергии града может варьировать в пределах 1 < Е < 5000 Дж/м2. При Е < 20 Дж/м2 практически не отмечается ущерба от града, а при Е > 700 Дж/м2 урожай зеленых насаждений уничтожа-

ется полностью. Уменьшение значений Е, например, с 2000 до 700 Дж/м2 не дает никакого эффекта с точки зрения потерь урожая сельхозкультур, но уменьшается ущерб, наносимый многолетним насаждениям, которые при Е> 1500 Дж/м2 приходится выкорчевывать. Поэтому для оценки эффективности ПГЗ с точки зрения потребителя предлагается оценивать физическую эффективность ПГЗ по карте степени повреждений.

Главы 4 и 5 посвящены разработке методов оценки физической и экономической эффективности ПГЗ, методики сбора и обработки данных о градобитии.

На основе детального анализа статистических характеристик различных показателей эффективности в качестве основного предлагается использовать комплексный показатель - процент потерь урожая N (%), учитывающий степень и площадь повреждений, площадь культивируемой территории и обеспечивающий получение однородного ряда данных независимо от изменений площади ЗТ по годам и регионам:

iVs=^.100, (25)

JVc =-¿-2-^-100, (26)

где Ns - потери сельхозпродукции в год (или период) защиты на ЗТ (%); Nc- сред-немноголетние потери до защиты на ЗТ (%)

; т — число лет наблюдений; S¡qq - площадь 100% повреждений на ЗТ; SK - площадь культивируемой территории на ЗТ.

В связи с отсутствием в большинстве регионов ПГЗ адекватной КТ оценку эффективности ПГЗ предлагается осуществлять методом исторического ряда с учетом коэффициента градоопасности года. При этом для оценки физической Е/ и экономической Ее эффективности ПГЗ получены выражения:

EÍKT

GsNc)

•100 , (27)

Ее = Ус -Ъ = 0,0Ь^С-{нсО$ -ДгД (28)

где 0$ - коэффициент градоопасности года (периода ПГЗ, региона); Ус = 0,01А~сс5$кс - потенциальный ущерб от градобитий на ЗТ в год ПГЗ (руб.); Г5 - фактический ущерб от градобитий на ЗТ в год ПГЗ; С - средняя

стоимость урожая (руб./га), рассчитываемая по формуле (15). Значение 5юо предлагается рассчитывать по формуле

I К.Бп.

где / - количество сельхозкультур, занимающих не менее 1 % площади ЗТ; К, и

-степень (%) и площадь (га) повреждений/-й культуры.

Среднемноголетнюю площадь повреждений на ЗТ до ПГЗ 5100С предлагается рассчитывать по многолетним данным органов Госстраха и сельского хозяйства:

=Töfc|1|1^^nl7 • (30)

Площадь ASioo и количество урожая AM, спасенного от градобитий предлагается рассчитывать с помощью выражений:

Д^юо = ^100С ~ ^100 > О')

AM = ASl00 (32)

«=1 ьк

где Sj - площадь посевов, занятая /-й культурой (га); Л, - средняя урожайность /-й культуры на ЗТ в рассматриваемый год (т/га).

Условно чистый доход d и рентабельность ПГЗ R рассчитывают по формулам d = Ee-U=(Yc-Ys}-(0+0,I5T), (33)

R = Ee/U, (34)

где U - суммарные годовые затраты на проведение ПГЗ (руб.); О - операционные расходы (руб.); 0,15 - нормативный коэффициент, учитывающий износ капиталовложений; Т- объем капиталовложений (руб.).

В разделе 4.4 на основе анализа пространственно-временной изменчивости характеристик градовых осадков сделан вывод о том, что большая пространственно-временная изменчивость потерь от града приведет к завышению оценки эффективности ПГЗ в годы пониженной градоопасности и к занижению в годы повышенной градоопасности. В целях устранения этой проблемы предложено оценку эффективности ПГЗ осуществлять с учетом коэффициента градоопасности сезона (периода и региона) G, а также предложен метод его определения.

Значение коэффициента градоопасности в /-ом году до защиты Gc предлагается рассчитывать по формуле

(35)

N с

где Ncj и Nc • потери сельхозпродукции в»'-й год и за весь период наблюдения.

Коэффициент градоопасности /-го года защиты Gs предлагается рассчитывать по формуле

IV IV _

Gs = I.Atn,l ZA,m, (36)

где Л, - весовые коэффициенты для ОВI, II, III и IV категорий соответственно; я, -количество ОВ /-й категории, засеянных в год защиты; п, - среднемноголетнее количество засеянных ОВ ;'-й категории (осредненное за 5 - 10 лет и позволяющее учитывать изменение градоопасности ЗТ). В работе показано, что для Северного Кавказа: А,= 0,1; Л/7 = 0,3; Аш= 1;Л/у= 5.

При отсутствии данных о количестве ОВ разных категорий в предыдущие годы и в случае организации ПГЗ в новом регионе, оценку эффективности ПГЗ впервые предлагается осуществлять с учетом тренда числа дней с градом в случае достаточной изученности градоопасности региона по формуле

£/г =

FcNc,

•100

(37)

где Fs и Fq- число дней с градом в год ПГЗ и среднегодовое число дней с градом в период до ПГЗ, соответственно, на ЗТ по данным метеостанций.

North Caucasian antihai! service

Рис. 5. Временной ход физической эффективности ПГЗ в СевероКавказской, Краснодарской, Ставропольской ВС и в целом по Российской Федерации (в 1997 г. ПГЗ не проводилась)

АН services of Russian Federation

i V. L л

А V. /ДЧ^ к. Г s

л \ А "V /

» \

1 ' w

- With Gs

IIIII

111

Метод оценки эффективности ПГЗ с учетом коэффициента градоопасности года защиты используется на практике. Результаты оценки Е/ без учета и с учетом показаны на рис. 5, из которого следует, что оценка эффективности ПГЗ без

учета Gs приводит к занижению значений Е/ в годы повышенной градоопасности и завышению в годы пониженной градоопасности. При высокой эффективности ПГЗ (когда на ЗТ очень малые площади повреждений) значение Е/ мало зависит от метода оценки, осуществляемого с учетом коэффициента градоопасности и его тренда или без учета.

Наличие устойчивых трендов увеличения количества осадков на Северном Кавказе свидетельствует о том, что оценку эффективности работ по искусственному увеличению осадков также целесообразно осуществлять с учетом этого тренда.

Градоопасность различных регионов ПГЗ можно сравнить по значениям средних потерь от града. Если градоопасность одного региона G0 достаточно хорошо изучена, то градоопасность другого региона Gi=G0-Ni/ NQ, где Nt и N0 - среднегодовые потери от града в новом и изученном регионах.

В разделе 4.6 предлагается статистическую оценку эффективности ПГЗ осуществлять на основе статистических рядов данных о потерях от града до защиты и в годы защиты методом bootstrap и статистического /-теста.

Методом bootstrap путём многократного повторения (например, в 10браз) эмпирических выборок о потерях от града в годы защиты и до защиты были сформированы большие выборки, имитирующие генеральные совокупности {NSi} и {Na}. Из этих больших выборок с помощью генератора случайных чисел извлекалось заданное количество экспериментальных единиц, по которым оценивались: физическая эффективность ПГЗ £/, %; доверительный интервал (от минус 1 до Еу, где у -доверительный уровень); плотность распределения эффективности Р(Е/); вероятность эффективности меньше и больше заданного значения Р(Е/> X) и Р(Еу<Х).

Воспользовавшись статистикой t Стьюдента для сравнения средних двух независимых нормальных совокупностей, рассчитывали критическое для t - теста значение эффективности ПГЗ Ек, затем фактическое значение эффективности Е/ сравнивали с критическим Ек. Если Е/> Ек, то достигнутая эффективность ПГЗ считалась статистически значимой при выбранном уровне значимости а = 0,05, a количество лет наблюдений до ПГЗ и в период ПГЗ - достаточным для статистически значимого вывода о том, что сокращение потерь от града обусловлено ПГЗ, а не природной изменчивостью.

Предложенный метод оценки статистической значимости эффективности ПГЗ, базирующийся на применении методов bootstrap и статистического t-теста, реализован в компьютерной программе.

Для удобства оценки нами построены семейства кривых зависимости критического (для f-теста) значения эффективности ПГЗ Ек, которые показывают, что для статистического подтверждения результативности ПГЗ очень значимы: вели-

чина достигнутой эффективности Е/, длина статистических рядов (число экспериментальных единиц) до ПГЗ пс и в период ПГЗ временная изменчивость показателей эффективности до и в период ПГЗ (коэффициенты вариации

а^/Л^ -100 и Хс = /Ыс -100); отношение изменчивости показателей эффективности до и в период ПГЗ ^ .

На основе предложенных в разделах 4 и 5 диссертации методов разработан, внедрен в практику ПГЗ и используется в качестве основного РД 52.37.732-2010 «Методы оценки эффективности активного воздействия на градовые процессы и порядок отчетности о проведении противоградовой защиты».

Разработана методика сбора и обработки данных о градобитии для исследования градоопасности различных территорий, получения данных о характеристиках градовых осадков и оценки экономической и физической эффективности ПГЗ, на основе которой разработан и внедрен практику ВС Росгидромета РД 52.37.732.2010 «Порядок сбора и обработки данных о градобитии».

Обобщен и систематизирован обширный экспериментальный материал (не имеющий аналогов по объему) о градоопасности территорий, площадях повреждений посевов и ущербе от градобитий в различных регионах России, странах СНГ, Аргентине, Бразилии и др. Все данные, полученные в результате анализа и обработки огромного массива данных о градовых осадках, внесены в информационную базу банка данных «Активные воздействия на градовые процессы».

В шестой главе приведены результаты исследований градоопасности и других климатических характеристик регионов применения российской ракетной технологии ПГЗ, а также природной и модифицированной ПГЗ изменчивости потерь от града.

Изучены особенности физико-географических условий развития градовых процессов, агроклиматические характеристики и специализация агропромышленного производства в 11 регионах применения российской технологии ПГЗ в Северном и Южном полушариях.

На основе сбора и анализа данных МЧС РФ и Южного регионального центра МЧС РФ о частоте повторяемости и ущербе от стихийных природных явлений на территории Северного Кавказа за период 1998 - 2008 гг. установлено, что:

- наибольший ущерб экономике наносят засуха (40,2%), наводнения и паводки (13,1%), град (10,7%), заморозки (8,4%), ливневые осадки (7,2%), шквал, сильный ветер и ураганы (4,1%), снегопады (1,4%), вымокание растений (1%), сели (0,2%) и другие опасные явления (13,7%);

- частота повторения наводнений, паводков, селей и оползней с годами увеличивается вследствие увеличения количества осадков в последние 50 лет, приво-

дящего к повышению уровня грунтовых вод, снижению поглощения ливневых осадков почвой и повышению стока.

На основе сбора и статистического анализа данных сети метеонаблюдений (начиная с 1883 г.) проведено районирование территории РФ по градоопасности и

составлена карта градоопасности территории Северного Кавказа.

На основе анализа данных 54 метеостанций СК УГМС, разбитых на четыре , группы (приморские, горные, предгорные и равнинные), изучена временная и территориальная изменчивость частоты выпадения града за полувекорой период (1958 - 2008 гг.). Получено, что частота выпадения града максимальна в горных районах (2,9 случаев в год на 1 метеостанцию), существенно меньше в предгорных районах (1,1 случаев в год), еще меньше в приморских районах (0,9 случаев в год) и наименьшая в равнинных (степных) районах (0,8 случаев в год).

Многолетние наблюдения показали, что дни с градовыми процессами в западной и центральной частях Северного Кавказа не совпадают. Причиной такого несовпадения являются различия в ориентации горных хребтов в этих двух регионах.

Исследование суточного хода градовой активности по данным 190 случаев выпадения града на Северном Кавказе, Молдавии и Таджикистане показало, что град выпадает преимущественно во второй половине дня с 1300 до 2100 с абсолютным максимумом в 1700. С 00°° до 1200 число случаев выпадения града не превышает 10 - 12%. Сравнение, суточного хода частоты выпадения града по данным метеостанций и постов с данными радиолокационных наблюдений показывает хоро-щее согласие.

Исследование сезонного хода частоты выпадения града показало, что на Северном Кавказе подавляющее число дней с градом отмечается с мая по август с максимумом в июне и вторым максимумом в августе. На побережье Черного моря второй максимум отмечается в октябре - декабре и связан с зимними грозами.

Размер града варьирует в широких пределах от 0,5 до 10 см. В подавляющем большинстве случаев диаметр града не превышает 1,75 см. С увеличением размера града его повторяемость убывает, Наиболее часто выпадает относительно мелкий град диаметром 5 - 20 мм. Исследование повторяемости слабых, средних и сильных градовых осадков на основе радиолокационных наблюдений в 7 сезонах (2002 - 2008 гг.) в Ставропольском крае показало, что в 64,9% КЯ отмечался мелкий град с ливневым дождем, не наносящим ущерба, в 32,7% КЯ - град умеренной интенсивности, могущий нанести частичные повреждения растениям, и в 2,4% КЯ - интенсивный град со степенью повреждения сельхозкультур от 30 до 100%.

Кинетическая энергия града Е варьирует в широких пределах и может достигать от 2 до 5 тыс. Дж/м2, когда зеленые насаждения полностью уничтожаются, но в большинстве случаев не превышает 500 Дж/м2 со средней степенью повреждения

посевов 20 - 50%. Повторяемость значений кинетической энергии града имеет максимум при Е = 200 Дж/м2 и убывает по мере увеличения Е. Количество случаев с Е = 100,400 и 600 Дж/м2 составляет, соответственно, 13,4%, 18,8% и 12,3%.

По данным многолетних радиолокационных и наземных наблюдений (310 случаев) на Северном Кавказе длина градовых дорожек варьирует от сотен метров до 170 км при среднем значении 15 - 20 км, а ширина - от сотен метров до 20 - 25 км при среднем значении 4-6 км. Площадь выпадения града варьирует от нескольких га до нескольких десятков тыс. га. Средняя годовая площадь гибели сельскохозяйственных культур на территории РФ составляет около 500 тыс. га.

Согласно оценочному докладу межправительственной группы экспертов по изменению климата и данным Росгидромета, в последние десятилетия XX века -начале XXI века климат Земли заметно изменился в сторону потепления.

В работе показано, что эти изменения климата привели к ощутимому изменению градоопасности территорий. На этой основе рекомендуется оценку эффективности работ по модификации погоды осуществлять1 с учетом этих изменений. До настоящего времени оценка осуществляется в предположении неизменности климатологии града и режима осадков, что может привести к завышению или занижению эффективности.

Исследование влияния глобального потепления на климатические характеристики Северного Кавказа проведено нами по данным метеорологических наблюдений 112 метеостанций и 176 постов Северного Кавказа за период 1958 - 2008 гг. Рассмотрено изменение режима осадков, количества дней с градом, грозами и шквалами на ЗТ и четырех КТ, расположенных вдоль преимущественного перемещения облачности с юго-запада на северо-восток: побережье Черного моря (КТ1); горный массив Главного Кавказского хребта (КТ2); предгорные районы, где осуществляется защита от града (ЗТ); равнинные районы, отстоящие от гор на 100 -200 км (КТЗ), й степные районы, отстоящие от гор на 200 - 300 км (КТ4). Размеры всех КТ с физико-географическими условиями составляли примерно 400x100 км (кроме КТ1, вытянутой вдоль побережья Черного моря).

Установлено, что в последние 50 лет на Северном Кавказе отмечается устойчивая тенденция изменения температуры воздуха, режима осадков, климатологии града, гроз и шквалов на каждом из Пяти полигонов и по всему региону в целом.

Тренд, характеризующий тенденцию изменений температур; показал, что периоду повышения среднегодовой температуры предшествовал период ее небольшого понижения (1958-1986 гг.). Повышение среднегодовой температуры началось в 1986 г. и составило 1,87°С. Это означает, что повышение температуры на Северном Кавказе началось позже на 10 лет, чем в целом по РФ, но темп повышения превысил указанное значение и составил 0,85°С/10 лет.

Количество осадков на Северном Кавказе характеризуется крайне неравномерным распределением, обусловленным разнообразием физико-географических условий региона, из которых особенно важны факторы близости Черного моря и горного массива Главного Кавказского хребта.

В период с 1958 по 1986 гг. отмечается слабое уменьшение среднегодового количества осадков на ЗТ и КТ1 - КТ4 и на всей рассматриваемой территории, а в период с 1986 по 2008 г. отмечается устойчивая тенденция увеличения годового количества осадков на всей территории и ее составных частях, особенно на КТ1 (на 8,4%), КТ2 (на 7,8%) и КТ4 (на 19%). На ЗТ и КТЗ увеличение количества осадков менее значимо. Основное увеличение осадков отмечается в холодное время года.

Анализ временного хода грозовой активности региона в период 1958-2008 гг. показывает, что в 60-е и 70-е годы XX века отмечалось повышение грозовой активности, потом ее спад к 1992 г., а в последние годы отмечается тенденция увеличения числа дней с грозами на всей рассматриваемой территории и особенно на побережье Черного моря (КТ1) и в горах (КТ2).

Исследование повторяемости количества дней с градом на ЗТ, КТ1 - КТ4 и по всему региону в целом показало, что максимальное число дней с градом зафиксировано горными метеостанциями (КТ2) и варьирует от 1 до 3,5 дней в году при среднем значении около 2 дней в году. Высокая частота дней с градом отмечается также на ЗТ: 1 - 3 дня в году при среднем значении 1,5. Значительно реже - на побережье Черного моря (КТ1), в степных и равнинных районах (КТЗ и КТ4).

Среднее число дней с градом на Северном Кавказе было повышенным в 60-е и 70-е годы XX века, затем наблюдается некоторый спад до 1990 г. После этого остается примерно на одном уровне. Заметное уменьшение среднегодового числа дней с градом отмечается в горных районах (КТ2) и ЗТ (возможно, этот спад градовой активности на ЗТ связан с влиянием ПГЗ).

Однако более детальный анализ временного хода количества дней с градом на ЗТ путем анализа данных горных и равнинных пунктов наблюдений показал, что в последние два десятилетия (в период 1990-2010 гг.) в равнинных районах ЗТ наблюдается тенденция увеличения частоты выпадения града, в то время как в горных районах ЗТ отмеченная выше тенденция уменьшения частоты выпадения града сохраняется.

Такое изменение градоопасности равнинных и горных районов, по-видимому, обусловлено изменениями в глобальной и региональной циркуляции атмосферы, в результате чего обычно наблюдавшееся ранее западное и юго-западное направление ведущего потока в период 1986-2008 гг. трансформировалось в юго-западное и южное, что подтверждается и радиолокационными наблюдениями. В результате этого, на подветренных северных склонах Главного Кавказского хребта фёновый

эффект способствует подавлению конвекции.

Таким образом, на территории Северного Кавказа в целом, а также на побережье Черного моря, в горах Большого Кавказа, предгорьях и равнинной части региона за 51 год на фоне устойчивого повышения температуры, абсолютной и относительной влажности воздуха наблюдаются тенденции:

- повышения количества осадков, в основном за счет осадков осеннего и весеннего периодов;

- уменьшения числа дней с градом, грозой и шквалом, кроме периода 1986 -2010 гг., когда отмечалось повышение градоопасности равнинных районов и снижение в горных районах.

На основе полученных результатов разработан и внедрен в практическое применение руководящий документ РД 52.37.722.2010 «Районирование территории по градоопасности». Результаты данной главы также вошли в виде соответствующих разделов в три монографии: «Оценка эффективности предотвращения града», «Опасные природные процессы юга европейской части России» и «Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций».

Седьмая глава посвящена оценке эффективности и рентабельности российской ракетной технологии ПГЗ в РФ, странах СНГ, Аргентине и Бразилии. Рассматриваются организационная структура и основные показатели систем ПГЗ в разных регионах, успешность защиты и анализ статистической значимости достигнутой эффективности.

Оценка эффективности российской ракетной технологии ПГЗ в различных регионах мира с различными физико-географическими условиями, в которых потери урожая от града до защиты варьируют в пределах 2,48 < ЛГС < 12,93%, выполнена по формулам (27) и (28). Установлено, что усредненная по всем ВС физическая эффективность системы ПГЗ по годам варьировала в пределах 57 - 96%, а по отдельным ВС - от 22 до 99%. Среднегодовая экономическая эффективность за вычетом затрат в период 1988 - 1990 гг. по всем службам СНГ в ценах 1990 г. составила около 210 млн. руб. при суммарных затратах на ПГЗ около 30 - 35 млн. руб.

Окупаемость затрат на реализацию российской технологии ПГЗ варьирует в зависимости от градоопасности территории и ценности защищаемых сельхозкультур, в пределах от 3 до 11 раз, и в среднем за 1980 - 1990 гг. экономическая эффективность превысила затраты в 6,5 раз.

Статистическая оценка эффективности ПГЗ осуществлялась с помощью методов боо/лгор и /-теста на основе анализа природной и модифицированной засевом облаков изменчивости потерь от града в регионах применения российской

технологии ПГЗ. В качестве показателя эффективности приняты потери урожая от града N (%).

Осредненные по всем регионам СНГ среднегодовые потери до защиты, равнялись N = 3,87% со среднеквадратичным отклонением <тс = 2,63 и коэффициентом

вариации %с ~ 0,68 (табл. 2).

В годы ПГЗ они составляли:

- в период 1967 - 2010 гг. Ñs = 0,76, as = 0,77 и %¡ = 1,01;

- в период 1981 - 2010 гг. Ñs = 0,59, <rs = 0,56 и %¡ = 1,06.

В среднем по СНГ в период 1967-2010 гг. достигнуто сокращение потерь от града на 84% (т.е. в 6,2 раза), а в период 1981 - 2010 гг. - 87,7% (в 8,1 раза). На ЗТ Северо-Кавказской ВС ущерб сократился в 4 раза; в Ставропольском крае в 7,6 раза, в Молдове, Украине, Азербайджане, Армении, Узбекистане и Таджикистане в 10 раз и более. Эффективность ПГЗ повышалась по мере совершенствования применяемой техники и технологии.

Различия потерь от града и их дисперсии до защиты и в период защиты отчетливо видны на рис. 6. В ряде регионов в отдельные годы и даже периоды потери оказались близки к нулю, чего не было до защиты. В несколько раз уменьшилась также дисперсия потерь во всех регионах. Коэффициент вариации потерь (js) в период защиты почти во всех регионах увеличился в 1,16 - 1,70 раза.

Рис. 6. Средние потери урожая по всей площади ПГЗ в странах СНГ: на ЗТ до ПГЗ и на КТ в годы защиты (красный цвет); на ЗТ в годы ПГЗ (зеленый цвет).

В провинции Мендоса Аргентины, в одном из самых градоопасных регионов мира, в период 1985 - 1994 гг., когда технология ПГЗ была не полностью реализована из-за некомплектности системы ПГЗ, перерывов в защите и ошибок персонала, средняя эффективность ПГЗ составила 70%. В последние 3 сезона, когда система ПГЗ была доведена до кондиции, автоматизирована и проводилась под квали-

фицированным руководством российских специалистов, достигнуто 10 кратное сокращение потерь от града, а в среднем за весь период ПГЗ составило 79%. .

В провинции Санта Каталина Бразилии, для которой характерна меньшая градоопасность, советская технология ПГЗ грубо нарушалась,, и в результате 7-летней защиты, получено среднее сокращение потерь от града всего на 25%.

В работе с применением booístrap-метода рассчитаны плотность распределения величины эффективности ПГЗ и вероятности получения эффективности большей или меньшей заданного значения для суммарных данных по всем ВС СНГ, а также для каждой ВС в отдельности в период 1981 - 2010 г. Получено, что всем регионам ПГЗ практически исключается вероятность нулевого результата ПГЗ. Максимум повторяемости эффективности Р(Е/) в большинстве регионов выше 80%, исключение составляют Грузинская ВС (71%) и Северо-Кавказская ВС (75%). .

Оценка доверительного интервала достигнутого уменьшения ущерба от града, проведенная bootstrap-метоцом (при Ъ = 10б) показала, что в период 1981-2010 гг. физическая эффективность ПГЗ на уровне доверия у = 0,95 в среднем по всем регионам СНГ составляет 82%, а на уровне доверия у= 0,7 Ef= 84,5%. Это означает, что на уровне техники и технологии периода 1981 - 2010 гг., в 70 из этих 100 лет ПГЗ эффективность была бы > 84,5%, а в 95 годах > 82%. За весь период ПГЗ (1967-2010 гг.) на уровне доверия у= 0,95 в среднем по всем СНГ Е,= 68,6%, а на уровне доверия у= 0,7 Ef= 73,8%.

Следовательно, и в этом случае достигнутые эффективности ПГЗ статистически значимы на уровне значимости а = 0,05 и уровне доверия до у= 0,95.

Оценка достаточности длины рядов наблюдений до ПГЗ и в годы ПГЗ для получения статистически значимого результата проведена методом /-теста на уровне статистической значимости а = 0,05, с доверительной вероятностью у = 0,95. Чтобы выдержать экзамен на /-тест величина эффективности должна превышать критическое значение £'л-Д%).Оценка показала, что при наблюдаемой временной изменчивости потерь от града до ПГЗ и в годы ПГЗ (<rcIÑc и оs/ofc) и имеющейся длине рядов наблюдений (пс, ns) значение ЕКр для разных регионов ПГЗ варьирует в пределах от 18 до 35%. Фактическая эффективность ПГЗ во всех регионах превышает 70%, кроме Бразилии. Таким образом, фактическая эффективность ПГЗ превышает критерий /-теста (т.е. Ef > ЕКр). Следовательно, экзамен на /-тест успешно выдержан по всем регионам ПГЗ, кроме Бразилии, т.е. длина статистических рядов данных (пс, ns) достаточна для утверждения, что сокращение потерь от града является результатом ПГЗ, а не их природной изменчивости.

Таблица 2. Статистические характеристики и результаты оценки эффективности ПГЗ в Российской федерации,

Регион ПГЗ Период наблюдений Число лет наблюдений Площадь ЗТ (1989 г.) S, км2 Среднегодовые потери урожая, аЛ Среднеквадратичное отклонение Коэффициент вариации X Физическая эффективность ПГЗ £/, % Экзамен на /-test

до ПГЗ в период ПГЗ до ПГЗ пс в период ПГЗ п, до ПГЗ "г в период ПГЗ "г до ПГЗ ас в период ПГЗ да до ПГЗ в период ПГЗ

Азербайджан 1961-66 1967-1990 6 : 24 13 300 3,45 0,19 1,5 0,23 0,43 1,21 0,15 94,5 +

Армения I960 - 65 1967-1991 6 25 10 030 4,33 1,02 2,49 1,44 0,58 1,41 0,58 76,4 +

Грузия 1990-97 1967-1989 8 23 13 500 5,03 1,30 3,91 1,08 0,77 0,83 0,27 74,2 +

Краснодарский коай 1960-66 1967-2010 7 45 7 706 6,27 1¿1 4,69 1,07 0,75 0,88 0,23 80 +

Крым 1954 - 69 1970-2009 16 39 5 010 2,48 0,17 1,68 0,18 0,75. 1,06 0,11 93,0 +

Одесская обл. 1968-80 1981-1994 13 14 4015 4,36 0,30 3,05 0,51 0,70 1,70 0,17 93,1 +

Молдова 1962 - 71 1972-2010 10 37 24 300 3,13 0,39 1,61 0,36 0,51 0,94 0,23 88,0 +

Северный Кавказ 1962 - 66 1967-2010 5 45 11 450 6,25 1,89 1,41 1,28 0,23 0,68 0,91 70,0 +

Ставропольский край 1962-1993 1995-2010 32 16 5 900 3,31 0,55 2,88 0,55 0,87 1,00 0,19 87,0 +

Таджикистан 1957-66 1967-1991 10 25 7 000 3,84 1,02 2,43 1,41 0,63 1,38 0,58 73,4 +

Узбекистан 1959-68 1969-2010 10 41 8 600 5,96 0,34 3,26 0,39 0,56 1,16 0,12 94,0 +

Среднее по СНГ: 3,87 0,76 2,63 0,77 0,68 1,01 0,32 84,0

Аргентина 1952 - 64, 1992,1995 1985-1997 15 13 1 950 12,93 3,79 7,10 2,00 0,55 0,53 0,28 79,0 +

Бразилия 1979 - 89 1989-1995 11 7 850 11,50 8,66 7,37 5,14 0,64 0,59 0,70 25,0 -

Таким образом, статистические исследования природной и модифицированной ПГЗ изменчивости потерь от града показывают, что:

- пределы вариации, средние, минимальные и максимальные значения статистических данных о потерях от града и площадях градобитий в годы защиты (Ns и Ss) значительно меньше их значений до защиты (Nc и sc); 1

- существенно отличаются также значения их среднеквадратичных отклонений (сгс и (Ts), а также коэффициенты вариации (%с и %s).

Это означает, что засев градовых и градоопасных облаков привел к изменению статистического ряда данных о потерях от града, и, в частности, к уменьшению этих потерь. Этот эффект повышался по мере повышения качества технологии и технических средств.

В восьмой главе проведены исследования уровней вредного физического воздействия (ВФВ) на окружающую среду и на основе расчетов и экспериментальных исследований проведена оценка экологической безопасности российской технологии ПГЗ. Предложена методика расчета выбросов загрязняющих веществ при проведении ПГЗ в атмосферу, воду открытых водоемов и почву, основанная на расчете их максимальных концентраций.

Основным фактором ВФВ на природную среду при проведении ПГЗ является загрязнение окружающей среды продуктами функционирования противоградовых ракет (газообразные выбросы, осколки и остатки корпусов). В качестве вредных веществ, вызывающих загрязнение окружающей среды при использовании противоградовых ракет, следует указать вещества, 2-го класса опасности: йодистое серебро (Agi), йод и йодистую кислоту. При этом основным загрязнителем следует считать Agi, предельный выброс которого не должен превышать ПДК, равных: в воздухе атмосферы, мкг/м3 - 0,5; в воде водоемов, мг/л - 0,05; в почве, мг/кг -2820.

Исследования проведены путем расчета максимальных концентраций загрязняющих веществ в атмосфере, почве и воде на основе данных о расходе ракет и спектрального анализа содержания этих веществ в продуктах сгорания состава реагента с 2%-ным содержанием Agi, зарядов двигателей и продуктов взрыва шашки системы самоликвидации ракет.

Расчет максимальной объемной концентрации j-го загрязняющего вещества KAj (мкг/м3), вносимого в атмосферу в день с АВ, при равномерном распределении этого вещества над территорией засева можно произвести по формуле

^=1°6<=15.Я (38)

где Ы1та- максимальный расход ракет /-го типа (/ = 1,2,... и) за один день АВ; ту - масса у-го загрязняющего вещества, выделяемого одной ракетой /-го типа (г); 5 -площадь, над которой осуществляется выброс веществ в атмосферу, включая территории защиты и предварительной защиты (м2); Н - толщина слоя атмосферы, в котором производится распыление загрязняющих веществ, принятая равной 1000 м; Му - общая масса /-го загрязняющего вещества, выделяемого при максимальном расходе ракет /-го типа за один день АВ (г).

Расчет максимальной концентрации /-го вещества КВ] (мг/л), которое может накопиться на территории АВ в воде открытых водоемов за один сезон ПГЗ в предположении полного и равномерного осаждения вносимого в атмосферу вещества на поверхность воды, можно производить по формуле

ЪХ^-ту м

<39)

где Кг - суммарный расход ракет /-го типа за сезон ПГЗ; Ив - глубина водоема, принятая равной 1м \Му- общая масса /-го вредного вещества, выделяемого ракетами всех типов за сезон ПГЗ (г).

Максимальную концентрацию /-го вредного вещества Кп] (мг/кг), которое может накопиться в почве за один сезон ПГЗ, в предположении полного и равномерного осаждения загрязняющих веществ на поверхность почвы, предлагается рассчитывать по формуле

'«у М: „ . =2,5-^-, (40)

где рп - удельная плотность почвы, принятая равной 2 кг/дм3; Ъп - глубина пахотного слоя земли, принятая равной 0,2 м.

Масса осколков и корпусов ракет К0 (кг/га), которая может накопиться в почве за один сезон ПГЗ на 1 га ЗТ и ПТ, рассчитывается по формуле

К0= -=10 (41)

где ты - масса осколков или корпуса одной ракеты /-го типа (г); М0, - масса осколков или корпусов всех ракет, израсходованных на проведение АВ за сезон, г.

Результаты расчетов показывают, что российская технология ПГЗ при выполнении ее требований экологически безопасна.

Обобщены также результаты экспериментальных исследований загрязнения природной среды при проведении ПГЗ со взятием проб в реперных точках на ЗТ и ПТ в районах многолетней ПГЗ на Северном Кавказе, в Грузии и Молдове.

Расчеты и экспериментальные исследования показали, что максимальная концентрация Agi, наиболее опасного из вносимых в окружающую среду загрязняющих веществ в районах многолетнего проведения ПГЗ, составляет:

- в воздухе атмосферы, мкг/м3 - от 0,04 до 0,06;

- в воде открытых водоемов, мг/л - менее 0,000013 (по стандарту Всемирной Организации Здравоохранения не должно превышать 0,05 мг/л);

- в почве, мг/кг- менее 3,3-10"5.

Таким образом, уровень ВФВ на природную среду при применении российской ракетной технологии ПГЗ с учетом факторов загрязнения, электромагнитного излучения, шума и других побочных эффектов, значительно ниже предельно допустимого уровня.

Можно с уверенностью сказать, что применение авиационной технологии засева облаков, при которых масса вносимого в атмосферу реагента еще меньше, также экологически безопасно. По результатам зарубежных исследований хуже обстоит дело с применением наземных генераторов йодистого серебра. При их длительной работе в фиксированных точках земной поверхности могут формироваться такие концентрации йодистого серебра вокруг генератора, при которых возможны гибель растений, микробов и процессы мутации.

Предложенная методика введена в РД 52.11.679-2006 «Методические указания. Комплексная оценка возможных вредных уровней воздействия на окружающую среду при работах по активным воздействиям на гидрометеорологические и геофизические процессы» и внедрена в практику ПГЗ.

В приложении приведены Акты внедрения результатов работы, а также таблицы и рисунки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе исследований радиолокационных показателей физического эффекта АВ, информативности различных критериев распознавания категорий ОВ и их реакции на засев кристаллизующими реагентами:

1.1. Предложены новые двумерные и трехмерные радиолокационные параметры, которые могут адекватно характеризовать стадию развития градовых облаков при естественном развитии и в результате АВ, включая:

- приведенные водности всей толщи облака q и слоя роста града выше изотерм 0°С и -6°С Д<7о и Aq* (кг/м2);

- объемы всей толщи облака VZi и слоя роста града AVn (км3) внутри изолиний Z= 15, 25, 35,45,55,65 и 75 dBZ;

- интегральную водность всего объема облака М2 и объема слоя роста града ДЛ/д внутри изолиний Z= 15,25,35,45,55, 65 и 75 dBZ;

1.2. Впервые показано, что приведенная водность зависит от типа облаков и интенсивности осадкообразования и варьирует в широких пределах: в градовых облаках от 8 до 50 кг/м2; в ливневых облаках от 0,5 до 12 кг/м2; в слоисто-дождевых облаках от 0,01 до 0,6 кг/м2.

1.3. Установлено, что основное водосодержание градовых облаков в стадии развития сосредоточено в их переохлажденном слое, в стадии зрелости - в слое от земли до высоты 8-10 км, а в стадии диссипации - в приземном слое. Соотношение значений приведенной водности всей толщи облака q и слоя роста града Дq является показателем стадии эволюции градовых облаков. Уменьшение значений Aqo до 2 кг/м2 свидетельствует о переходе облака в неградовое состояние и отсутствии града в зоне его роста.

1.4. Впервые показано, что объем градовых облаков Vu варьирует в пределах от 1,5-103 до 5-Ю4 км3, а объем области локализации града V4S составляет от 5 до 25% от объема всего облака, но ее вклад в интегральное водосодержание может достигать 30 - 60% в зависимости от интенсивности градообразования. Значения параметров ДК45, ДVss, AV6S являются информативными показателями градоопас-ности облаков и эффекта АВ, так как нулевые значения AF55, AF6s и минимальные значения AV.45 свидетельствуют об отсутствии зоны града в облаке, а большие значения AVss, AVa являются показателем интенсивного градообразования.

1.5. Впервые установлено, что интегральное водосодержание градовых облаков варьирует в зависимости от их мощности в пределах от 2,8-105 до 5,6-106 т, а градовых очагов в них - в пределах от 1,6-105 до 2,3-106 т. В стадии развития градовых облаков наблюдается взрывной рост значений А/45, Мн и М65 и скорость осадкообразования может достигать 104 - 510s т/мин.

2. Разработаны, испытаны и внедрены в оперативное применение новые критерии распознавания ОВ различных категорий, основанные на измерении двумерных и трехмерных параметров и учете их тенденции развития, включая:

1 - максимальное значение приведенной водности переохлажденного слоя КЯ (Д<7ш) и скорость ее прироста во времени (A(Aqm)/At);

- интегральные водности переохлажденного слоя ОВ ДМ25, ДМ35, АМ45 и АЛ/55 и скорости их прироста во времени (Д(ДМ25)/Д/ и Л(ЛМ35)/Д/).

Параметры ДЛ/25, ДЛ/35, ДМ45 и ДМ55 характеризуют наличие повышенного водосодержания переохлажденного слоя ОВ, необходимого для роста града, а параметры Д(Д<7„)/Д/, ДСМ/^УД^ и Д(ДМз5)/Д/ - тенденцию их развития.

3. На основе статистических исследований трансформации во времени одномерных, двумерных и трехмерных параметров ОВ, нормированных к их значениям в момент начала фактического или условного засева, установлено, что массированный ракетный засев областей будущего градообразования приводит к изменениям физических характеристик засеянных ОВ различных категорий:

- засев сокращает время жизни ОВ I категории в среднем на 40 - 50 мин, ОВ II категории - на 30 - 35 мин, а ОВ III и IV категорий - на 20 - 40 мин; ,

- засеянные ОВ I категории диссипируют при ДК45 и ДМ45 = О, в то время как незасеянные ОВ I категории со временем перерастают в градовые облака;

- засеянные ОВ II категории диссипируют, не достигая опасных значений ¿щ, ' ДК45 и ДМ45, в то время как незасеянные имеют их опасные значения в течение 35 -40 мин после условного засева;

- засев ОВ III и IV категории приводит к изменению их пространственной структуры, резкому спаду значений Ад, АМв5, ДМ55 й ДЛ/45, характеризующих во-досодержание слоя роста града. Наиболее ранним указателем эффекта засева являются уменьшение и исчезновение навеса радиоэха;

- чем ниже категория ОВ, тем выше эффект АВ и меньше его продолжительность. Поэтому в целях повышения эффекта АВ и сокращения расхода средств воздействия рекомендуется стратегия засева ОВ на ранних стадиях их развития.

4. Предложен радиолокационный метод оценки физического эффекта засева градовых и градоопасных облаков по значениям их одномерных, двумерных и трехмерных параметров, дифференцированный по признакам, характерным для каждой категории ОВ.

5. Разработан радиолокационный метод получения карт степени повреждений сельхозкультур и ущерба от градобитий на основе корреляционной связи повреждаемости различных сельхозкультур с кинетической энергией града.

6. Разработан радиолокационный метод оценки физической эффективности ПГЗ, основанный на сравнении значений глобальной кинетической энергии града на ЗТ и ПТ и позволяющий оперативно провести объективную инструментальную оценку физической эффективности ПГЗ.

7. Разработан метод комплексной оценки эффективности ПГЗ, включающий:

7.1. Метод статистической оценки физической эффективности ПГЗ, базирую-; щийся на учете градоопасности года защиты и его многолетнего тренда, с использованием нормированного показателя (процента потерь урожая АО, обеспечивающего получение статистически однородных рядов данных независимо от измене:, ний по годам площади ПГЗ. |

7.2. Метод оценки экономической эффективности ПГЗ на основе нормированных универсальных показателей эффективности и с учетом градоопасности года защиты или тренда, обеспечивающий оценку площади спасенной от градобитий, количества спасенного урожая, экономической эффективности, чистого дохода и рентабельности затрат на проведение ПГЗ.

7.3. Метод оценки статистической значимости эффективности ПГЗ, базирующийся на применении методов бооШгдр и статистического /-теста, которые обеспечивают оценку физической эффективности ПГЗ, статистического уровня значимости, доверительного уровня, вероятности получения эффективности меньше или больше заданной величины, достаточности длины статистических рядов данных с учетом естественной и модифицированной засевом облаков изменчивости потерь от града.

7.4. Метод оценки коэффициента градоопасности года и региона, основанный на соотношениях числа засеянных ОВ различных категорий, и физически обоснованная методика определения их весовых коэффициентов.

7.5. Метод экспресс оценки предотвращенного ущерба, позволяющий оценить экономическую эффективность противоградовых операций в каждый день с АВ и провести контроль качества противоградовых работ в процессе их выполнения.

8. На основе исследования градоопасности регионов применения российской технологии ПГЗ получены следующие результаты:

8.1. Разработана методика обследования посевов после градобития, сбора и обработки данных о них. Собран и систематизирован обширный экспериментальный материал о градоопасности территорий, площадях повреждений посевов и ущербе от градобитий в различных регионах.

8.2. Изучены аэросиноптические условия развития градовых процессов, суточный, сезонный и многолетний ход повторяемости выпадения града, зависимость повторяемости дней с градом от высоты местности и ориентации горных хребтов, повторяемость размера и кинетической энергии града, длины и ширины градовых полос в разных регионах.

8.3. Установлены тенденции изменения климатологии града, связанные с глобальным потеплением климата. Показано, что в последние 30, лет на Северном

Кавказе отмечается тенденция уменьшения градоопасности горных и предгорных районов и повышения градоопасности равнинных районов. • .

: 9. На основе статистических' исследований агроклиматических характеристик, природной и модифицированной ПГЗ изменчивости потерь от града в 11 регионах применения российской технологии установлено: .

- многократное сокращение площадей градобитий (Ss) и потерь урожая (Ns) в годы защиты по сравнению с их значениями до защиты (Sc и Nc)\

- существенное изменение значения их среднеквадратичных отклонений (стс

и 05), а также коэффициентов вариации ( хс и xs);

. - повышение эффективности ПГЗ по мере совершенствования техники и технологии, квалификации персонала и уровня организации работ; .,

- средняя эффективность ПГЗ в период 1966 -,2010 гг. составила 84%, а в период 1981 - 2010 гг. - 87,7% (т.е. ущерб от града сокращен в 8,1 раза);

- затраты на защиту окупились в 3 — 11 раз в зависимости от градоопасности региона и ценности защищаемых культур.

10. По данным статистической оценки эффективности ПГЗ на основе метода bootstrap получены плотности распределения величины физической эффективности ПГЗ Ef, вероятности получения эффекта больше и меньше заданной величины, доверительный интервал и уровень статистической значимости а и установлено, что сокращение потерь от града во всех регионах, кроме Бразилии, статистически значимо на уровне значимости а = 0,05 и уровне доверия у =0,95.

11. На основе оценки достаточности длины рядов наблюдений для получения статистически значимой эффективности ПГЗ методом r-теста показано, что при изменчивости потерь от града, наблюдавшейся до защиты и в период защиты, длина статистических рядов вполне достаточна для утверждения, что сокращение потерь от града является результатом защиты, а не их природной изменчивости.

12. Разработана методика комплексной оценки уровней ВФВ противоградо-вых работ на окружающую среду, основанная на расчете максимальных концентраций загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, воду открытых водоемов и почву. На основе расчетов и анализа результатов экспериментальных исследований загрязнения атмосферы, воды и почвы продуктами функционирования и шумового эффекта противоградовых ракет, уровня электромагнитных излучений MPJI и средств связи, а также оценки побочных непреднамеренных эффектов установлено, что российская ракетная технология ПГЗ экологически безопасна.

' Все предложенные выше методы реализованы в компьютерных программах, испытаны и внедрены в оперативную практику ПГЗ. Для их применения разрабо-

таны и внедрены в ВС Росгидромета 7 новых руководящих документов. Акты внедрения руководящих документов представлены в приложении к диссертации.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

В журналах, рекомендованных ВАК:

1. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Статистическая оценка эффективности противоградо-вой защиты в Аргентине // Обозр. прикл. и пром. матем. - 1995. - Вып. 2, Т. 2. - С. 204-222.

2. Абшаев М.Т., Абшаев A.M., Малкарова A.M., Несмеянов П.А., Емельянов В.Н. Российская автоматизированная технология противоградовой защиты // Экология и промышленность России. - 2007. - № 6. - С. 20-23.

3. Абшаев М.Т., Абшаев A.M., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. О водозапасах кучево-дождевых облаков // Безопасность жизнедеятельности. - 2008. - № 2(86). - С. 35-39.

4. Абшаев М.Т., Емельянов В.Н., Малкарова A.M. Об экологической безопасности российских технологий активного воздействия на облачные процессы // Экология и промышленность России. - 2008. - № 6. - С. 26-30.

5. Абшаев М.Т., Абшаев A.M., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. О водозапасах ливневых и градовых облаков // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. - 2008. - Вып. 2. - С. 105-109.

6. Шагин С.И., Малкарова A.M., Разумова Н.В. Опасность градовых процессов в Южном федеральном округе России // Гео Риск. - 2008. - Вып. 4. - С. 32-37.

7. Малкарова A.M. Влияние противоградовых работ на экологическую безопасность защищаемых территорий//Экология урбанизированных территорий. - 2008. - Вып. 2. -С. 74-79.

8. Абшаев М.Т., Абшаев A.M., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Радиолокационные исследования водосодержания кучево-дождевых облаков // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. - 2009. - Т. 45, № 6. - С. 782-788.

9. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Буранова И.А. Особенности климатологии града в разных регионах // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. - 2009. - Вып. 4. - С. 116-120.

10. Абшаев М.Т., Абшаев A.M., Жарашуев М.В., Малкарова A.M. Автоматизированная радиолокационная идентификация, измерение параметров и классификация конвективных ячеек для целей защиты от града и штормооповещения // Метеорология и гидрология. - 2010.-№ 3. - С. 36-45.

11. Абшаев М.Т., Анаев М.А., Малкарова A.M. Ущерб от стихийных природных явлений на территории ЮФО // Изв. высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. Физика атмосферы. - 2010. - Спецвыпуск. - С. 5-10.

12. Малкарова A.M. Оценка физической эффективности противоградовой защиты с учетом тенденции изменения климатологии града // Метеорология и гидрология. - 2011. -№6.-С. 55-64.

13. Малкарова A.M. Новый подход к оценке физической эффективности противоградовой защиты // Известия КБ НЦ РАН. - Нальчик, 2011. - № 2 (40). - С. 21-29.

Патент:

14. Патент РФ на изобретение № 2369088 от 30.05.2008 г. Автоматизированный способ защиты от градобитий / Абшаев М.Т., Абшаев A.M. Малкарова A.M.

В книге ВМО:

15. М.Т. Abshaev, I.I. Burtsev, G.K. Sulakvelidze, L.M. Fedchenko, A.M. Malkarova, ets. Development of rocket and artillery technology for hail suppression. - In the book «Achievements in Weather Modification», UAE, Abu Dhabi, 2006. - P. 109-127.

В монографиях:

16. Абшаев M.T., Малкарова A.M. Оценка эффективности предотвращения града. - СПб: Гидрометеоиздат, 2006. - 280 с.

17. Разумова Н.В., Данилина А.В., Малкарова A.M. и др. Опасные природные процессы юга европейской части России / под ред. В.В. Разумова, А.П. Притворова. - М.: Дизайн. Информация. Картография, 2008. - 387 с.

18. Абшаев М.Т., Аджиев А.Х., Малкарова A.M. и др. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций / под. ред. С.К. Шойгу. - М.: Дизайн. Информация. Картография, 2010. - 695 с.

В руководящих документах:

19. РД 52.37.672-2006. Методические указания. Экспресс оценка предотвращенного ущерба в период противоградовой защиты / Абшаев М.Т., Малкарова A.M. - М.: Метеоагентство Росгидромета. - 11 с.

20. РД 52.11.679-2006. Методические указания. Комплексная оценка возможных вредных уровней воздействия на окружающую среду при работах по активным воздействиям на гидрометеорологические и геофизические процессы / Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Берюлев Г.П., Диденко Н.К. и др. - Долгопрудный, ЦАО. - 49 с.

21. РД 52.37.722-2009. Районирование территории по градоопасности. / Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Борисова Н.А. -Нальчик: Изд. «Эльбрус». -16 с.

22. РД 52.37.731-2010. Организация и проведение противоградовой защиты / Абшаев М.Т., Абшаев А.М, Малкарова A.M., Пометельников В.А. - Нальчик: Изд. «Эльбрус». -85 с.

23. РД 52.37.732-2010. Методы оценки эффективности активного воздействия на градовые процессы и порядок отчетности о проведении противоградовой защиты / Абшаев М.Т., Малкарова A.M. - Нальчик: Изд. «Эльбрус». - 48 с.

24. РД 52.37.746-2010. Порядок сбора и обработки данных о градобитии / Малкарова A.M. - Нальчик: Типография «Прогресс». - 18 с.

25. РД 52.37.754-2011. Нормы времени и нормативы численности на выполнение работ по организации и проведению противоградовой защиты / Абшаев А.М, Малкаров A.M., Циканов Х.А. - Нальчик: ООО «Прогресс-5». - 31 с.

В материалах международных конференций:

26. Abshaev М.Т., Malkarova A.M. Results of Hail Suppression Project in Argentina // 7" WMO Sci. Conf. on Weath. Modif. Chiang Mai, Thailand. - 1999. - V. 2. - P. 391-394.

27. Abshaev M.T., Malkarova A.M., Tebuev A.D. Radar estimation of hail damage // 8th WM< Sci. Conf. on Weather Modification. Casablanca, Morocco. - 2003. - V. 2. - P. 471-475.

28. Abshaev M.T., Malkarova A.M. Efficiency of Russian Hail Suppression Technology in Dif ferent Regions. Meeting of Experts on Hail Suppression. (WMO in Collaboration with Ro shydromet). - Nalchik, Russian Federation, 2003. - P. 99-115.

29. Abshaev M.T., Malkarova A.M., Borisova N.A. Tendency of climate change on Northei Caucasus // World Climate Change Conference. - Moscow, 2003. - P. 323-324.

30. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Борисова H.A. О тенденции изменения климата на Северном Кавказе // Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата. - Москва, 2003. - С. 365-366.

31. Abshaev М.Т., Abshaev А.М, Malkarova А.М. Radar Estimation of Physical Efficiency of Hail Suppression Projects // 9th WMO Scientific.Conference on Weather Modification. Antalya, Turkey, 2007. - C. 228-231.

В статьях:

32. Абшаев M.T., Малкарова A.M. Эффективность ракетно-артиллерийской системы про-тивоградовой защиты // Труды ВГИ. - 2002. - Вып. 92. - С. 145-171.

33. Малкарова А.М;, Тебуев А.Д. Радиолокационный контроль эффективности воздействия на градовые процессы // Сборник научных трудов III конференции молодых ученых. - Нальчик, 2002. - С. 76-83. ' ,

34. Малкарова A.M. Методы и результаты оценки эффективности активных воздействий на градовые процессы // Вопросы физики облаков. Облака, осадки и грозовое электричество. Сборник статей. ГГО. - СПб: Гидрометеоиздат, 2004. - С. 222-241.

35. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Борисова Н.А.О тенденции изменения климата на Северном Кавказе // Труды конф. молодых ученых, посвященной 90-летию Г.К. Сулак-велидзе. - Нальчик, 2004. - С. 89-96.

36. Абшаев М.Т., Борисова H.A., Малкарова A.M. О тенденции изменения режима осад-■ ков и частоты опасных явлений погоды на Северном Кавказе // Труды ВГИ. - 2005. -

Вып. 94. ......

37. Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Интегральная водность градовых и ливневых облаков. - Матер. V конфер. молодых ученых. КБНЦ РАН. - Нальчик, 2005. - С. 31-35.

38. Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Закономерности эволюции двумерных и трехмерных параметров градовых облаков при естественном развитии и в результате засева кристаллизующими реагентами // Материалы V конференции молодых ученых. КБНЦ РАН.-Нальчик, 2005.-С. 27-31. :

39. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Особенности распределения интегральной водности градовых и ливневых облаков // Доклады Всерос. конф. по физике облаков и AB на гидрометеорологические процессы. - Нальчик, 2005. - С. 151-155.

40. Болтов Ю.В., Инюхин B.C., Лиев К.Б., Малкарова А.М., Миссиров Ю.Я. Некоторые , результаты исследований градовой активности на территории КБР в 2001-2004 гг. // Доклады Всерос. конф. по ФО и AB на гидромет. процессы. - Нальчик, 2005. - С. 349355.

41. Абшаев М.Т., Малкарова А.М. Изменение климатических характеристик Северного Кавказа во второй половине XX века // Доклады Всерос. конф. по физике облаков и AB на гидрометеорологические процессы. - Нальчик, 2005. - С. 359-363.

42. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Эффективность российской технологии воздействия на град // Докл. Всерос. конф. по ФО и AB на гидромет. проц. - Нальчик, 2005. - С. 393-399.

43. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Экологическая: безопасность российской технологии ПГЗ // Докл. Всерос. конф. по ФО и AB на гидромет. процессы. - Нальчик, 2005. - С. 409-414.

44. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Исследование эволюции во времени двумерных и трехмерных радиолокационных параметров градовых облаков при их

■ естественном развитии и при активном воздействии // Доклады Всерос. конф. по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы. - Нальчик, 2005. - С. 156162.

45. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Буранова И.А. О климатологии града на Северном

• Кавказе // Матер. VI конф. молодых ученых КБНЦ РАН. - Нальчик, 2006. - С. 5-12.

46. Малкарова A.M., Джуртубаева Ф.Х. Опасные явления погоды на территорий Южного Федерального округа // Матер. VI конф.молод.уч. КБНЦ РАН. - Нальчик, 2006. - С. 29-36. .

47. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Буранова И.А. Оценка эффеетивности противоградо-вой защиты, по радиолокационной карте кинетической энергии града//Материалы VI конференции молодых ученых КБНЦ РАН. - Нальчик, 2006. - С. 12-20.

48. Малкарова A.M., Буранова И.А. Зависимость частоты выпадения града от орографии ., // Материалы IX конф. молодых ученых. КБНЦ РАН. - Нальчик, 2008. - С. 72-76.

49. Малкарова A.M., Буранова И.А. Аэросиноптические условия развития градовых процессов // Матер. IX конф. молод, уч. КБНЦ РАН. - Нальчик, 2008. - С. 76-80.

В тезисах:

50. Малкарова A.M. Статистическая оценка эффективности ракетно-артиллерийской технологии противоградовой защиты // Тезисы Всероссийской конференции по ФО и АВ на гидромет. процессы.-Нальчик,2001.-С. 125-127. . ¡ ■ .

51. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Тебуев А.Д. Усовершенствованный метод радиолокационного контроля эффективности воздействия на градовые процессы // Тезисы Всероссийской конференции по ФО и АВ на гидромет. процессы. - Нальчик, 2001. - С. 112-114. ;

52. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Тебуев А.Д. Радиолокационный контроль эффективности воздействия на градовые процессы // Тезисы научной конфер. по результатам

! исслед. в области гидрометеор, и монитор.: загрязнения природной среды в странах СНГ. - С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 2002. - С. 12 - 14.

53.: Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Интегральная водность градовых и ливневых облаков // Тезисы докладов V конференции молодых ученых. - КБНЦ РАН - Нальчик, 2004. - С. 30-32.

54. Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Закономерности эволюции двумерных и трехмерных параметров градовых облаков при естественном развитии и в результате засева кристаллизующими реагентами // Тезисы докладов V конференции молодых ученых. -КБНЦ РАН. - Нальчик, 2004. - С. 32-34.

55. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. О тенденции изменения климата на Севёрном Кавказе

< // Обозрение прикл. и промышленной математики. - 2005. - Т. 12. - Вып. 2. - С. 282283.

56. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Интегральное водосодержание грозо-

■ градовых облаков // Обозрение прикл. и промышл. математики. - 2005/- Том 12. -Вып. 2.-С. 280-281.

57. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Изменение климатических характеристик Северного Кавказа во второй половине XX века // Тезисы Веер. конф. по АВ. - Нальчик, 2005. -С. 99-100.

58. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Исследование эволюции во времени двумерных и трехмерных радиолокационных параметров градовых облаков при их

естественном развитии и при Активном воздействии И Тезисы Веер. конф. по АВ. -Нальчик, 2005. - С. 52-54.

59. Абшаев М.Т., Мапкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Особенности распределения интегральной водности градовых и ливневых облаков // Тезисы Веер. конф. по АВ. -Нальчик, 2005. - С. 50-51.

60. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Эффективность российской технологии воздействия на град // Тезисы Всерос. конф. по АВ. - Нальчик, 2005. - С. 110-112.

61. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Экологическая безопасность Российской технологии ПГЗ // Тезисы Всерос. конф. по АВ. - Нальчик, 2005. - С. 106-108.

62. Болгов Ю.В., Инюхин B.C., Лиев К.Б., Малкарова A.M., Миссиров Ю..Я. Некоторые результаты исследований градовой активности на территории КБР в 2003-2004 годах // Тезисы Всерос. конф. по АВ. - Нальчик, 2005. - С. 123.

63. Малкарова А.М., Буранова И.А. О климатологии града на Северном Кавказе // Тезисы докладов VI конференции молодых ученых КБНЦ РАН. - Нальчик, 2005. - С. 10-12.

64. Малкарова A.M., Джуртубаева Ф.Х. Опасные явления погоды на территории Карачаево-Черкесии // Тезисы докладов VI конференции молодых ученых КБНЦ РАН. -Нальчик, 2005.-С. 19-21.

65. Малкарова A.M., Буранова И.А. Радиолокационная оценка площадей выпадения града // Тезисы докладов VI конференции молодых ученых КБНЦ РАН. - Нальчик, 2005. - С. 23-24.

66. Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Распределение интегральной водности градовых и ливневых облаков // Тезисы докл. Второй конф. молод, ученых национ. Гидромет-служб государств-участников СНГ. - Москва, 2006. - С. 59-60.

67. Абшаев A.M., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Радиолокационные исследования во-досодержания градовых облаков // Тезисы научно-практической конференции, посвященной 40-летию начала производственных работ по защите сельхозкультур от градобитий. - Нальчик, 2007. - С. 76-79.

68. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Буранова И.А. Методы объективной оценки физической эффективности воздействия на градовые процессы // Тезисы научно-практической конференции, посвященной 40-летию начала производственных работ по защите сельхозкультур от градобитий. - Нальчик, 2007. - С. 122-123.

69. Абшаев М.Т., Малкарова А.М. Оценка экологической безопасности ракетной технологии противоградовой защиты // Тезисы научно-практической конференции, посвященной 40-летию начала производственных работ по защите сельхозкультур от градобитий. - Нальчик, 2007. - С. 135-137.

70. Малкарова A.M. Физическая и экономическая эффективность ракетно-артиллерийской технологии противоградовой защиты в разных регионах // Тезисы научно-практической конференции, посвященной 40-летию начала производственных работ по защите сельхозкультур от градобитий. - Нальчик, 2007. - С. 112-117.

71. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Радиолокационные исследования во-досодержания градовых облаков // Тезисы докладов научной конф. Институтов Росгидромета, посвященной 50-летию отдела физики облаков ГГО им. А.И. Воейкова, «Теоретические и экспериментальные исследования конвективных облаков». -С.-Пб., 2008. -С. 56-60.

Содержание диссертации, доктора физико-математических наук, Малкарова, Аминат Магометовна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ГРАДООПАСНЫЕ РЕГИОНЫ И ТЕХНОЛОГИИ

ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ГРАДА.

1.1. Градоопасные регионы и проекты защиты от града.Д

1.2. Технологии предотвращения града

1.3. Физические основы технологий предотвращения града.

1.4. Основные противоградовые. операции-.,...

1.5. Требования к оценке эффективности предотвращения: града . . . ■

1.6;' ВЫВОДЫ^* . . . • . . • • . . ^

2: РАДИОЛОКАЦИОННЬШ M ЕТОД ОЦЕНКИ ФИЗИЧЕСКОГО

ЭФФЕКТА ЗАСЕВА ГРАДОВЫХ ОБЛАКОВ

2.1. Радиолокационные показатели физического эффекта

2.2. Методы измерения показателей физического эффекта

2!3: Погрешности измерений показателей эффекта . . . '

2.4. Исследования информативности радиолокационных показателей эффекта ПГЗ.

2.5. Категории ОВШ критерии их распознавания . . . •

2.6; Особенности эволюции засеянных.и незасеянных ОВ

2.7. Радиолокационный метод оценки:физического эффекта . . ^. Ю

2.S. Выводы

3. ЭКСПРЕСС ОЦЕНКА ПРЕДОТВРАЩЕННОГО УЩЕРБА.

3.1. Радиолокационный метод определения?степени повреждений и ущерба от града . . . . . . . .'. . .'.-. .И

3.2. Методика экспресс оценки предотвращенного ущерба

3.3. Расчет средней площади градобитий из ОВ различных категорий

3.4. Результаты экспресс оценки предотвращенного ущерба.

3.5. Выводы. !. .'.•. . . .;.

4. СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОЦЕНКИ ФИЗИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПГЗ. . ..

4.1. Анализ существующих методов!.

4.2. Показатели физической эффективности FIF

4.3. Метод оценки физической эффективности ПГЗ по потерям урожая

4.4. Методика оценки градоопасности года и региона

4.5. Метод оценки физической эффективности ПГЗ по количеству дней с градом.

4.6. Методика оценки статистической значимости эффективности ПГЗ

4.7. Выводы.

5; МЕТОД ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПГЗ

5.1. Обзор существующих методов.

5.2. Показатели экономической эффективности.

5.3. Методика оценки экономической эффективности.

5.4. Методика сбора и обработки данных о градобитии.

5.5. Выводы.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ ГРАДООПАСНОСТИ РЕГИОНОВ ПРИМЕНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ РАКЕТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПГЗ

6.1. Исследование повторяемости и ущерба от опасных явлений погоды

6.2. Физико-географическая характеристика, специализация агропромышленного производства и исследование климатологии града в регионах ПГЗ.

6.3. Исследование характеристик градовых осадков.

6.4. Исследование тенденций изменения климата Северного Кавказа.

6.5. Природная изменчивость потерь от града.

6.6. Изменчивость потерь от града в период защиты.

6.7. Выводы.

7. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РОССИЙСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПГЗ В РАЗНЫХ РЕГИОНАХ.

7.1. Организационная структура систем ПГЗ в разных регионах.

7.2. Основные показатели систем ПГЗ в разных регионах.

7.3. Успешность защиты от града в разных регионах.

7.4. Оценка статистической значимости сокращения потерь от града

7.5. Выводы.

8. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ РАКЕТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПГЗК.

8.1. Основные факторы ВФВ на окружающую среду при проведении ПГЗ.

8.2. Состав и объем загрязняющих веществ, выбрасываемых в окружающую среду.

8.3. Методика расчетной оценки уровней ВФВ при ПГЗ.

8.4. Методика экспериментальной оценки уровней ВФВ при ПГЗ.

8.5. Комплексная оценка уровней ВФВ при ПГЗ.

8.6. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методы и результаты исследований физической и экономической эффективности активных воздействий на градовые процессы"

Актуальность работы. Проблема защиты от стихийных природных процессов в условиях повышения повторяемости аномальных явлений погоды, обусловленной глобальным потеплением климата, является одной из важнейших задач обеспечения безопасности жизнедеятельности и устойчивого развития экономики. Исключительную актуальность при этом имеет развитие методов > и технических средств активного воздействия на облачные процессы с целью предотвращения града, искусственного увеличения осадков, снижения «грозовой активности облаков и т.д.

По данным Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) градобития ежегодно» причиняют мировому агропромышленному производству, строениям, коммуникациям ущерб, исчисляемый миллиардами долларов США.

В связи с этим десятки стран осуществляют научные и оперативные проекты предотвращения града с применением различных технологий засева градовых облаков кристаллизующими и льдообразующими реагентами с помощью специальных противоградовых ракет, артиллерийских снарядов, авиационных и наземных генераторов, льдообразующего аэрозоля. Эти технологии имеют различные модификации, базирующиеся на разных физических принципах (теория- конкуренции, ускорение осадкообразования и др.), в разной степени реализуемых в организационно-техническом плане. Поэтому противоградовая защита (ПГЗ) в разных странах и регионах в зависимости от применяемой техники и технологии имеет разную эффективность, а порой неоднозначные результаты.

Для оценки результатов ПГЗ используется множество разных подходов и показателей эффективности. Однако, несмотря на то что защита во многих странах осуществляется почти полвека, до настоящего времени нет единого мнения мирового сообщества о пределах возможностей подавления града на современном уровне научных знаний и технических достижений. Это обусловлено не только указанными различиями в применяемых технологиях ПГЗ, но и отсутствием единого научно-обоснованного метода комплексной оценки их физической и экономической эффективности, применением устаревших критериев радиолокационного распознавания и контроля эффекта засева градовых и градоопасных облаков, а также отсутствием прямых физических и статистических доказательств того, что трансформация характеристик засеянных облаков и сокращение потерь от града обусловлены засевом, а не их естественной изменчивостью.

Вследствие этого проблема разработки научно-обоснованного метода комплексной оценки эффективности ПГЗ является весьма актуальной, достаточно сложной и многогранной, так как включает в себя:

- разработку методов радиолокационного распознавания объектов воздействия (ОВ) и оперативной« оценки физического-эффекта их засева;

- научное-доказательство влияния засева на закономерности эволюции градовых и градоопасных облаков;

- разработку научно-обоснованных методов оценки физической и экономической эффективности ПГЗ в отдельные сезоны и многолетние периоды с учетом изменения климатологии града защищаемых регионов;

- оценку эффективности и рентабельности ПГЗ в разных регионах;

- оценку статистической значимости достигнутой эффективности ПГЗ;

- оценку экологической безопасности применяемых технологий ПГЗ.

Цель работы: Исследование естественной и модифицированной засевом кристаллизующими реагентами эволюции параметров.градовых процессов! и разработка комплексного метода оценки- физической- и экономической эффективности, рентабельности и экологической безопасности технологий ПГЗ.

В рамках достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Проведен обзор градоопасных регионов мира, проектов и технологий предотвращения града и существующих методов оценки их эффективности.

2. Предложены новые двумерные и трехмерные радиолокационные критерии распознавания градовых, градоопасных и потенциально-градоопасных облаков, радиолокационные методы получения карт кинетической и глобальной кинетической энергии града, степени повреждения сельхозкультур и ущерба от градобитий.

3. Разработаны новые критерии распознавания объектов воздействия (ОВ) различных категорий, основанные на измерении приведенной водности и интегрального водосодержания их переохлажденной части и учете тенденции их развития, обеспечивающие сокращение количества засеваемых ОВ и расхода средств воздействия.

4. Изучено влияние засева кристаллизующими реагентами на закономерности эволюции одномерных, двумерных и трехмерных параметров засеянных и незасеянных градовых и градоопасных облаков на основе данных обширных автоматизированных радиолокационных наблюдений.

5: Разработан радиолокационный метод оценки физического эффекта засева градовых и градоопасных облаков, дифференцированный с учетом их стадии развития-и мощности, обеспечивающий принятие решения о целесообразности продолжения или прекращения засева.

6. Разработан инструментальный метод оценки физической эффективности за отдельный день с воздействием или. за весь сезон 1ИГЗ, основанный на сравнении глобальной кинетической энергии града на защищаемой и смежной территориях.

7. Разработана методика экспресс оценки предотвращенного ущерба при активном воздействии (АВ) на отдельный градовый процесс, основанная на оценке ожидаемого и фактического ущерба от града и обеспечивающая контроль качества противоградовых работ в процессе их выполнения'.

12. Разработан комплект руководящих документов, регламентирующих применение перечисленных методик, проведена их апробация и внедрение в практику ПГЗ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментально полученные закономерности эволюции-параметров засеянных и незасеянных градовых и градоопасных облаков, свидетельствующие о связи трансформации параметров облаков с засевом кристаллизующими»реагентами.

4. Метод экспресс оценки ущерба, предотвращенного в результате АВ на отдельный градовый процесс.

6. Комплексный метод оценки физической и экономической эффективности ПГЗ, основанный на использовании нормированного показателя потерь от града и учете изменения градоопасности региона.

7. Результаты статистических исследований характеристик градовых осадков в разных регионах, закономерности изменения климата Северного Кавказа за последние 50 лет, а также районирование территорий по степени градоопасности.

9. Методика и результаты оценки уровня загрязнения природной среды и экологической безопасности российской технологии ПГЗ.

Научная новизна полученных результатов:

1. Предложены новые двумерные и трехмерные радиолокационные параметры для контроля физического эффекта АВ на градовые облака, включая:

- объемы всей толщи облака км ) и его переохлажденного слоя (АУг„ км3) при разных уровнях радиолокационной отражаемости X,;

- приведенные (интегрированные по высоте) водности всей толщи облака и л его переохлажденного слоя (д и Лд, кг/м );

- интегральное водосодержание (М^) всего облака и его переохлажденного слоя (Апри разных уровнях радиолокационной отражаемости

4. Предложен новый инструментальный метод оценки физической эффективности ПГЗ за сезон (или день сАВ) на основе радиолокационных карт кинетической энергии града, степени повреждений от града и сопоставления значений глобальной кинетической энергии града на ЗТ и ПТ.

9. Впервые обобщены результаты исследования градоопасности территорий РФ, стран СЕОГ, Аргентины и Бразилии, природной и модифицированной ПГЗ вариаций потерь от града. Проведено районирование территории РФ по градоопас-ности и получены тенденции изменения климатологии града в районах ПГЗ.

Научная и практическая значимость результатов:

4. Метод экспресс оценки предотвращенного ущерба в период ПГЗ-позволяет оценить экономическую эффективность каждой противоградовой операции и осуществлять контроль качества ПГЗ в процессе ее проведения.

7. Результаты исследований градоопасности различных территорий, режима осадков и частоты опасных явлений погоды на Северном Кавказе за 51-летний период позволили оценить влияние глобального потепления климата на изменение климатических характеристик региона, усовершенствовать метод оценки физической эффективности ПГЗ с учетом тренда градоопасности. Они могут служить справочным материалом для разработки проектов ПГЗ в новых регионах и оценки их рентабельности.

Практическое использование (внедрение) результатов работы:

- РД 52.37.672-2006 Методические указания. Экспресс оценка предотвращенного ущерба в период- противоградовой защиты (результаты 3 главы дис-серт.);

- РД 52.37.731-2010 Организация и проведение противоградовой защиты (результаты 2 главы);

- РД 52.37.732-2010 Методы оценки эффективности активного воздействия на градовые процессы и порядок отчетности о проведении противоградовой защиты (результаты^, 4, 5 и 6-глав);

- РД 52.37.722-2009'Районирование территории по градоопасности (результаты 6 главы); ( ,

- РД 52.37.746-2010 Методика сбора и обработки данных о градобитии (результаты 5 главы);

Акты и приказы о внедрении РД представлены в приложении к диссертации.

Объект исследований: Физическая и экономическая эффективность ПГЗ и градоопасность различных регионов.

Методы исследования и использованные материалы: Вт качестве основных методов исследования использованы: расчетно-теоретические методы, радиолокационные методы определения одномерных, двумерных и трехмерных параметров облаков, статистические методы, метод районирования в сочетании с обобщением обширного экспериментального материала, включающего:

- данные 36 Справочников по климату СССР о частоте выпадения града по 2370 метеостанциям и постам бывшего СССР;

- данные 650 «Метеорологических ежемесячников» СК УГМС о среднемесячных и годовых значениях количества осадков, температуры, абсолютной и относительной влажности воздуха, числа дней с градом, грозами, шквалами за период с 1958 по 2008 годы.

Личный вклад автора. Основные результаты, приведенные в работе (включая разработку методов измерения двумерных и трехмерных параметров облаков, исследования пределов вариации водосодержания градовых облаков и их переохлажденной части, разработку новых критериев распознавания ОВ различных категорий, разработку радиолокационного метода и результаты оценки эффекта засева ОВ различных категорий, разработку методов оценки физической и экономической эффективности ПГЗ, экспресс оценки предотвращенного ущерба, исследование градоопасности различных регионов и его тренда, оценку эффективности и экологической безопасности российской технологии ПГЗ) получены автором на основе сбора, обработки, статистического анализа и обобщения обширных экспериментальных данных радиолокационных и метеорологических наблюдений, исследования■> градоопасности различных регионов и обобщения многолетнего опыта работы противоградовых служб России, стран СНГ, Аргентины, и Бразилии.

Программная реализация и внедрение в практику ПГЗ методов измерения, двумерных и трехмерных параметров облаков; новых критериев распознавания ОВ различных категорий и метода инструментальной оценки физической эффективности ПГЗ, а также исследования климатологии града и тенденций изменения климатических характеристик Северного Кавказа выполнены с соавторами.

Основные результаты получены в период 1999-2010 гг. в рамках выполнения тематики 9 НИР Росгидромета [126 - 129] и 15 хоздоговорных НИР по научно-методическому руководству противоградовыми работами ВС Росгидромета [130], выполненными в период с 2002 по 2010 гг., ответственным исполнителем которых был автор диссертации.

Апробация-работы! Основные результаты работы докладывались на:

- 7-й Международной конференции ВМО по модификации погоды (г. Чанг Май, Таиланд, 1999 г.);

- 8-й-Международной конференции ВМО по модификации погоды (г. Касабланка, Марокко, 2003 г.);

- 9-й Международной конференции ВМО по модификации погоды (г. Анта-лия, Турция, 2007 г.);

- Совещании экспертов ВМО по физике, химии облаков'и модификации погоды (г. Нальчик, 2003 г.);

- Всемирной конференции по изменению климата (г. Москва, 2003 г.);

- Международной научной конференции по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды в странах СНГ (г. Санкт-Петербург, 2002 г.);

- Всероссийских конференциях по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы (г. Нальчик, 2001 г., 2005 г.);

- Всероссийской конференции по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы, посвященной 70-летию Эльбрусской высокогорной комплексной экспедиции РАН (г. Нальчик, 2005 г.);

- Второй конференции молодых ученых национальных Гидрометслужб государств-участников СНГ (г. Москва, 2006 г.);

- III, IV, V, VI, IX конференциях молодых ученых КБНЦ РАН (г. Нальчик, 2002 - 2006 гг.);

- Конференции молодых ученых, посвященной 90-летию Г.К. Сулаквелидзе (г. Нальчик, 2004 г.);

- Шестом Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (весенняя сессия) (г. Санкт-Петербург, 2005 г.);

- Научно-практической конференции, посвященной 40-летию практических работ по защите сельхозкультур от градобитий (г. Нальчик, 2007 г.);

- Научной конференции, посвященной 50-летию отдела физики облаков ГГО им. А.И: Воейкова (Санкт-Петербург, 2008 г.);

- Научной конференции, посвященной 175-летию Гидрометслужбы России - научные проблемы и пути их решения (Москва, 2009 г.);

- Курсах подготовки и аттестации руководителей АВ на градовые процессы ВС Росгидромета (г. Нальчик, 2000 - 2011 гг.).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, выводов, списка литературы и приложения. Содержит 314 страниц, 63 рисунка, представленных графиками, фотографиями и радиолокационными

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Малкарова, Аминат Магометовна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе исследований радиолокационных показателей физической эффективности ПГЗ, информативности различных критериев распознавания категорий ОВ и их реакции на засев кристаллизующими реагентами:

- приведенные водности всей толщи облака q и слоя роста града выше изотерм 0°С и -6°С Адо и Aq.6 (кг/м2);

- объемы- всей толщи облака Vz, и слоя роста града A VZi (км3) внутри изолиний Z= 15, 25, 35, 45, 55, 65 и 75 dBZ;

- интегральную водность всего объема облака MZl и объема слоя роста града AMZl внутри изолиний Z= 15, 25, 35, 45, 55, 65 и 75 dBZ;

1.2. Впервые показано, что приведенная водность облаков, зависящая от их типа и интенсивности осадкообразования, варьирует в градовых облаках от 8 до

2 2 50 кг/м ; в ливневых облаках от 0,5 до 12 кг/м ; в слоисто-дождевых облаках от

0,01 до 0,6 кг/м2.

1.3. Установлено, что основное водосодержание градовых облаков в стадии развития сосредоточено в их переохлажденном слое, в стадии зрелости - в слое от земли до высоты 8-10 км, а в стадии диссипации - в приземном слое. Соотношение значений приведенной водности всей толщи облака q и слоя роста града A q является показателем стадии эволюции градовых облаков. Уменьшение значений Aqо до 2 кг/м свидетельствует о переходе облака в не градовое состояние и отсутствие града в зоне роста града.

1.4. Показано, что объем градовых облаков Vi5 варьирует в пределах от 1,5-103 до 5-104 км3, а объем области локализации града V45 составляет от 5 до 25% от объема всего облака, но ее вклад в интегральное водосодержание может достигать 30 - 60% в зависимости от интенсивности градообразования. Значения параметров AF45, AV55, A Vos являются информативными показателями градоопас-ности облаков и физического эффекта АВ, так как нулевые значения AV55, AVes и минимальные значения AV45 свидетельствуют об отсутствии зоны града в облаке и, наоборот, большие значения AV55, AVes являются показателем интенсивного градообразования.

1.5. Впервые установлено, что интегральное водосодержание градовых облаков варьирует в зависимости от их мощности в пределах от 2,8-105 до 5,6-106 т, а градовых очагов в них — в пределах от 1,6-105 до 2,3-106 т. В стадии развития градовых облаков наблюдается взрывной рост значений М45, М55 и Mes и скорость осадкообразования AM\s/At может достигать 104- 5-105 т/мин.

2. Разработаны, испытаны и внедрены» в. оперативное применение новые критерии распознавания ОВ различных категорий, основанные на измерении двумерных и трехмерных параметров и учете их тенденции развития, включая:

- максимальное значение приведенной водности переохлажденного слоя ЮГ (Aqm) и скорость ее прироста во времени (A(Aqm)/At)]

- интегральные водности переохлажденного слоя ОВ ЛМ25, ЛМ35, ЛМ45 и ЛМ55 и скорости их прироста во времени.

Параметры Aqm, ДМ25, ЛМ35, АМА5 и АМ55 характеризуют наличие повышенного водосодержания переохлажденного слоя-ОВ, необходимого для роста града, а параметрыД(Адш)/Д/, А(ЛМ25)/Д/ и А(АМ35)/Д/ - тенденцию их развития.

3. На основе статистических исследований трансформации во ? времени одномерных, двумерных и трехмерных параметров ОВ, нормированных к их значениям в момент начала фактического или условного засева установлено, что массированный ракетный засев областей будущего градообразования приводит к изменениям физических характеристик засеянных ОВ различных категорий:

- засев сокращает время жизни ОВ I категории в среднем на 40 - 50 мин, ОВ II категории - на 30 - 35 мин, а ОВ III и IV категорий - на 20 - 40 мин;

- засеянные ОВ I категории диссипируют при AF45 и ДМ45 = 0, в то время как незасеянные ОВ I категории со временем перерастают в градовые облака;

- засеянные ОВ II категории диссипируют, не достигая опасных значений Aq, AV45 и ЛМ45, в то время как незасеянные имеют их опасные значения в течение 35 -40 мин после условного засева;

- засев ОВ III и IV категории приводит к изменению их пространственной структуры, резкому спаду значений Aq, AMes, ЛМ55 и АМ45, характеризующих водосодержание слоя роста града. Наиболее ранним указателем эффекта засева являются уменьшение и исчезновение навеса радиоэха;

- эффект засева тем выше, чем ниже категория ОВ, а продолжительность засева тем меньше, чем ниже категория ОВ. Поэтому в целях повышения эффективности ПГЗ и сокращения расхода средств воздействия рекомендуется стратегия засева ОВ на ранних стадиях их развития.

5. Разработан новый радиолокационный метод получения карт степени повреждений сельхозкультур и ущерба от градобитий на основе корреляционной связи повреждаемости различных сельхозкультур с кинетической'энергией града.

6. Разработан новый радиолокационный метод оценки физического эффекта ПГЗ, основанный на сравнении значений глобальной кинетической энергии града на ЗТ и ПТ, и позволяющий оперативно провести объективную инструментальную оценку физического эффекта ПГЗ.

7. Разработан новый метод комплексной оценки эффективности противогра-довых работ, включающий:

7.1. Метод статистической оценки физической эффективности ПГЗ, базирующийся на учете градоопасности года защиты и его многолетнего тренда, с использованием нормированного показателя эффективности ПГЗ (процента потерь урожая N), обеспечивающего получение статистически однородных рядов данных независимо от изменений по годам площади ПГЗ.

7.2. Метод оценки экономической эффективности ПГЗ на основе нормированных универсальных показателей эффективности и с учетом градоопасности года защиты, или тренда, обеспечивающий оценку площади спасенной от градобитий, количества спасенного урожая, экономической эффективности, чистого дохода и рентабельности затрат на проведение ПГЗ.

7.3. Метод оценки статистической значимости эффективности ПГЗ, базирующийся на применении методов bootstrap и статистического i-теста, которые обеспечивают оценку физической эффективности ПГЗ, статистического уровня значимости, доверительного уровня, вероятности получения эффективности меньше или больше заданной величины, достаточности длины статистических рядов данных с учетом естественной и модифицированной засевом облаков изменчивости потерь от града.

7.5. Новый метод экспресс оценки предотвращенного ущерба, позволяющий' оценить экономическую эффективность противоградовых операций в каждый день с АВ и провести контроль качества противоградовых работ в процессе их выполнения.

8.2. Изучены аэросиноптические условия развития градовых процессов; суточный, сезонный и многолетний ход повторяемости выпадения града, зависимость повторяемости дней с градом от высоты, местности и ориентации^ горных хребтов, повторяемость размера и кинетической энергии града, длины и ширины градовых полос в разных регионах.

8.3. Установлены тенденции изменения климатологии града, связанные с глобальным потеплением климата. Показано, что в последние 30 лет на Северном Кавказе отмечается тенденция уменьшения градоопасности горных и предгорных районов и повышение градоопасности равнинных районов.

9. На основе статистических исследований агроклиматических характеристик, природной и модифицированной ПГЗ изменчивости потерь от града в 11 регионах применения российской технологии установлено:

- многократное сокращение площадей градобитий (<%) и потерь урожая (Л^) в годы защиты по сравнению с их значениями до защиты («5с и -^с);

- существенное изменение значения их среднеквадратичных отклонений ( ас и С&), а также коэффициентов вариации (%с и Xs);

- повышение эффективности ПГЗ по мере совершенствования техники и технологии, квалификации персонала и уровня организации работ;

- средняя эффективность ПГЗ в период 1966 - 2010 гг. составила 84%, а в период 1981 - 2010 гг. - 87,7% (т.е. ущерб от града сокращен в 8,1 раза);

- затраты» на защиту окупились в 3 — 11 раз в зависимости от градоопасно-сти региона и ценности защищаемых культур.

10. По данным статистической оценки эффективностиТГГЗ на основе метода bootstrap получены плотности распределения величины физической^ эффективности ПГЗ Efi вероятности получения эффективности больше и меньше заданной« величины, доверительный интервал и уровень статистической значимости а и установлено, что сокращение потерь от града во всех регионах, кроме Бразилии, статистически значимо на статистическом уровне значимости а = 0,05 и уровне доверия у =0,95.

11. На основе оценки достаточности длины рядов наблюдений для получения статистически значимой эффективности ПГЗ методом i-теста показано, что при изменчивости потерь от града, наблюдавшейся до ПГЗ и в период ПГЗ, длина статистических рядов вполне достаточна для утверждения, что сокращение потерь от града является результатом защиты, а не их природной изменчивости.

12. Разработана методика комплексной оценки уровней вредного физического воздействия противоградовых работ на окружающую среду, основанная на расчете максимальных концентраций загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, воду открытых водоемов и почву. На основе расчетов и экспериментальных исследований загрязнения атмосферы, воды и почвы продуктами функционирования и шумового эффекта противоградовых ракет, уровня« электромагнитных излучений MPJI и средств связи, а также оценки побочных непреднамеренных эффектов установлено, что российская ракетная технология ПГЗ экологически безопасна.

Все предложенные выше методы реализованы в компьютерных программах, испытаны и внедрены в оперативную практику ПГЗ. Для их применения разработаны и внедрены в ВС Росгидромета 7 новых руководящих документов. Акты внедрения руководящих документов представлены в приложении к диссертации.

В заключение автор выражает глубокую признательность научному консультанту доктору географических наук, профессору Федченко JI.M: за помощь и ценные рекомендации, сотрудникам отдела активных воздействий ФГБУ «ВГИ», ФГБУ «Ставропольская ВС» и ФГБУ «Волгоградский ЦГМС» Росгидромета за предоставление материалов радиолокационных наблюдений, сотрудникам Южного регионального центра МЧС России и Главного Управления МЧС России,по-КБР за предоставление данных о повторяемости и ущербах от ЧС природного-характера, СНС ВГИ Абшаеву A.M. за помощь в программной реализации перечисленных выше радиолокационных методов измерения двумерных и трехмерных параметров и новых критериев распознавания категорий OB, бывшему сотруднику ВГИ Коропцу О.И. за программную реализацию метода-статистической оценки эффективности ПГЗ, аспирантам, соискателям и сотрудникам ФГБУ «ВГИ» Борисовой H.A., Суспицыной Ю.В., Мизиевой Ж.Ю: и Бурановой И.Б. за сотрудничество в сборе и обработке информации.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора физико-математических наук, Малкарова, Аминат Магометовна, Нальчик

1. Абесалашвили Л.Ш., Сунаташвили Г.Д. Химический состав атмосферных осадков Алазан-ской долины //Тр. ИГ АН Грузии: Мецниэреба. - 1980. - Вып. V1.. - С. 6 - 93.

2. Абесалашвили Л.Ш., Сунаташвили Г.Д. Содержание иода и свинца в почвах Кахетии //Тр. ИГАН Грузии. -1982. -Вып. XIX. С. 103-110.

3. Абшаев М.Т. Оперативный контроль эффективности воздействия на градовые процессы // Тр. ВГИ. -1981,- Вып. 72. С. 81 - 99.

4. Абшаев М.Т. Радиолокационное обнаружение града // Изв. АН СССР. Физика атмосферы иокеана.-1982.-Т. 18,-№ 5. С. 483 - 494.

5. Абшаев М.Т. Новый метод воздействия на градовые процессы // Тр. Всес. конф. по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы Л.: Гидрометиздат, 1990: - С. 118-126.

6. Абшаев М.Т. Автоматизированная ракетная технология подавления града и результаты ее применения в различных регионах мира // Тр. Междун. конф. по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы. Чебоксары. 2000. - С. 23 - 32.

7. Абшаев М.Т., Аджиев А.Х., Малкарова A.M. и др. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций / под. ред. С. К. Шойгу. М.: Дизайн, информация, картография, 2010. - 695 с.

8. Абшаев М.Т., Ашабоков Б.А., Макитов B.C., Федченко JI.M. Об оценке физической эффективности экспериментов по воздействию на градовые процессы // Всес. конф. по АВ на гидромет. процессы-Л.: Гидрометиздат, 1990. С. 181-185.

9. Абшаев М.Т., Бадахова Г.Х. Оценка экономической эффективности противоградовых работ //Тр. ВГИ.- 1991.-Вып. 83.-С. 116-125.

10. Абшаев М.Т., Инюхин B.C. К вопросу оценки точности радиолокационных измерений // Тр. ВГИ. 1991. - Вып. 80. - С. 40 - 44.

11. Абшаев A.M., Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Несмеянов П.А., Емельянов В.Н. Российская автоматизированная технология противоградовой защиты // Экология и промышленность России, июнь, 2007. С. 20-23.

12. Абшаев A.M., Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж. Ю. О водозапасах кучево-дождевых облаков // Безопасность жизнедеятельности, 2008. № 2(86). С. 35-39.

13. Абшаев A.M., Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. О водозапасах ливневых и градовых облаков // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2008. Вып. 2. С. 105-109.

14. Абшаев A.M., Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Радиолокационные исследования водосодержания кучево-дождевых облаков // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2009, Т. 45, № 6. С. 782-788.

15. Абшаев A.M., Малкарова A.M., Садыхов Я.А. О выборе диффузионных схем при численном моделировании распространения кристаллизующего аэрозоля в облачной среде // Метеорология и гидрология, 2011.

16. Абшаев М.Т., Абшаев A.M. Малкарова A.M. Автоматизированный способ защиты от градобитий. Патент РФ на изобретение № 2369088 от 30.05.2008 г.

17. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Оценка эффективности предотвращения града. СПб.: Гид-рометиздат, 2006 г. 280 с.

18. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Статистическая оценка эффективности противоградовой защиты в Аргентине // Обозрение прикладной и промышленной математики. 1995. - Т. 2. -Вып. 2.-С. 204-222.

19. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Результаты статистической оценки эффективности противоградовой защиты в РФ и странах СНГ // Тезисы Международной научной конференции в странах СНГ. СПб., 2002.

20. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Эффективность ракетно-артиллерийской системы противоградовой защиты // Тр. ВГИ. 2003. - Вып. 92.

21. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. 'О тенденции изменения климата на Северном Кавказе // Обозрение приклад, и промышленной математики. Том 12. - Вып. 2, 2005. - С. 282-283.

22. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Эффективность российской технологии воздействия на град // Тезисы Всерос. конф. по АВ. Нальчик, 2005. С. 110-112.

23. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Эффективность российской технологии воздействия на град // Доклады Всерос. конф. по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы. -Нальчик, 2005. С. 393-399.

24. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Экологическая безопасность российской технологии ПГЗ // Тезисы Всерос. конф. по АВ. Нальчик, 2005. - С. 106-108.

25. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Экологическая безопасность Российской технологии ПГЗ // Доклады Всерос. конф. по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы. -Нальчик, 2005. С. 409-414.

26. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Изменение климатических характеристик Северного Кавказа во второй половине XX века // Тез. Всерос. конф. по АВ. Нальчик, 2005. - С. 99-100.

27. Абшаев М.Т., Малкарова A.M. Изменение климатических характеристик Северного Кавказа во второй половине XX века // Доклады Всерос. конф. по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы. Нальчик, 2005. - С. 359-363.

28. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Анаев М.А. Ущерб от стихийных природных явлений на территории ЮФО // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. Физика атмосферы, 2010. Спецвыпуск. С. 5-10.

29. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Борисова Н.А. О тенденции изменения климата на Северном Кавказе // Тез. докл. Всемирн. конф. по измен, климата. -М., 2003. С. 365-366.

30. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Борисова Н.А. О тенденции изменения режима осадков и частоты опасных явлений погоды на Северном Кавказе // Труды ВГИ. 2005. - Вып. 94.

31. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Борисова Н.А. О тенденции изменения климата на Северном Кавказе // Тр. конф. молодых ученых, посвященной 90-летию Г.К. Сулаквелидзе. -Нальчик, 2004 г. С. 89-96.

32. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Буранова И. А. О климатологии града на Северном Кавказе. Материалы VI конф. молодых ученых КБНЦ РАН. Нальчик. 2006. - С. 5-12.

33. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Буранова И.А. Оценка эффективности противоградовой защиты по радиолокационной карте кинетической энергии града. Материалы VI конференции молодых ученых КБНЦ РАН. Нальчик, 2006. - С. 12-20.

34. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Буранова И.А. Особенности климатологии града в разных регионах // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2009. Вып. 4. - С. 116-120.

35. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Емельянов В.Н. Об экологической безопасности российских технологий активного воздействия на облачные процессы // Экология и промышленность России. Июнь, 2008. - С. 26-30.

36. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Интегральное водосодержание грозоградо-вых облаков // Обозрение приклад, и промышл. математики. Том 12. - Вып. 2, 2005. - С. 280-281.

37. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Особенности распределения интегральной водности градовых и ливневых облаков. Тезисы Всерос. конф. по АВ. Нальчик, 2005. — С. 50-51.

38. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Особенности распределения интегральной водности градовых и ливневых облаков. Доклады Всерос. конф. по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы.- Нальчик, 2005. С. 151-155.

39. Абшаев М.Т., Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Уточнение критериев засева объектов воздействия различных категорий. Тез. докладов научной конф., посвященной 175-летию Гидро-метслужбы России научные проблемы и пути их решения 26-28 мая 2009 г.

40. Абшаев М.Т., Сафаров С.Г. Оценка эффективности активного воздействия на градовые процессы//Тр. ВГИ.- 1991. -Вып. 80.-С. 122- 136.

41. Агекян Т.А. Основы теории ошибок для астрономов и физиков // 2-е изд. — М.: Наука. — 1972.- 170 с.

42. Айрапетян Г.Л. К вопросу об оценке экономической эффективности противоградовых работ в Араратской долине // Изд. МСХ Арм. ССР. 1973. - № 6. - С. 35 - 42. ' *

43. Андреев В., Петров, Брынзов X. Комплексный подход к оценке физического эффекта воздействия на градовые процессы // Труды Всес. конф. по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы Л.: Гидрометиздат, 1990. — С. 140 - 148.

44. Атлас Д. Успехи радарной метеорологии. Пер. с англ. JI: Гидрометиздат, 1967.-194 с.

45. Ашабоков Б.А., Калажоков Х.Х. О применении сплайн-функций к решению задачи прогнозирования в методах оценки эффективности противоградовых работ // Тр. ВГИ. — 1984. -Вып. 55. С. 24 - 30.

46. Ашабоков Б.А., Калажоков Х.Х., Федченко JI.M. Методы оценки эффективности активных воздействий на градовые процессы. Обзор ВНИИГМИ-МЦД. Гидрометеорология.1989.-Вып. 5.-36 с.

47. Байбородин O.A., Жилинская Е.И. и др. О статистической оценке физического эффекта активных воздействий на градовые процессы // Тр. Всес. семинара по активным воздействиям на градовые процессы. 1991. - С. 152- 160.

48. Бартишвили И.Т. К физическим основам метода ЗакНИГМИ борьбы с градом // Тр. За-кНИГМИ. 1978. - Вып. 67 (73). - С. 73 - 82.

49. Бартишвили И.Г., Бартишвили Г.С., Гудушаури Ш.Л., Ломинадзе В.П. К вопросу одновременного (комбинированного) воздействия на теплую и переохлажденную часть облака с целью предотвращения града // Тр. ЗакНИГМИ. 1967. - Вып. 2 (27). - С. 7-22.

50. Безопасные уровни содержания вредных веществ в окружающей среде. — Свердловск, изд. Научно исслед. инст. общей и коммунальной гигиены им. А.Т. Сысина АМН СССР.1990.

51. Берюлев Г.П., Мельничук Ю.В., Черников A.A. Автоматизированный радиолокационный комплекс для измерения атмосферных осадков // Тр. V Всес. совещ. по радиометеороло-гии.-М.: Гидрометиздат, 1981-С.127-133.

52. Бибилашвили Н.Ш., Гораль Г.Г., Калов Х.М., Экба Я.А. Исследование разрушения конвективных облаков взрывом и продуктами ликвидации противоградовых снарядов // Тр. ВГИ. -1981.- Вып. 47.-С. 36-44.

53. Бокова П.А., Джураев А.Д., Севастьянова Т.В. Некоторые синоптические характеристики градообразующих процессов в Гиссарской долине // Тр. САРНИГМИ. 1974. - Вып. 31 (46). - С. 135 - 144.

54. Болгов Ю.В., Инюхин B.C., Калов Х.М., Стасенко В.Н. Новый подход к оценке физической эффективности активных воздействий на градовые процессы // Метеорология и гидрология, 2009 г. № 3. - С. 35-42.

55. Большее Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики.-М.:Наука.1983.-416с.

56. Боровиков A.M., Костарев В.В., Мазин И.П., Черников A.A. Радиолокационные измерения осадков-JI: Гидрометиздат, 1967. 140 с.

57. Бродгантель А.И. Распределение града по территории Армянской ССР // Тр. ВГИ. 1974. -Вып. 25.-С. 17-30.

58. Буйков М.В. Анализ методов оценки экономической эффективности противоградовых работ // Метеорология и гидрология. — 1977. — № 5. — С. 31 39.

59. Буйков М.В., Кузьменко А.Г. Анализ с помощью бутстрэпа результатов эксперимента по ослаблению градобитий // Тр. УкрНИИ. 1987. - Вып. 221. - С. 13 - 29.

60. Бурцев И.И., Бурцева JI.B., Воробьева Т.И., Шведов C.B. Оценка концентрации реагентов в атмосферном воздухе и осадках на противоградовых полигонах Северного Кавказа. Труды ВГИ. - 1974. - Вып. 25. - С. 98 -106.

61. Ватиашвили М.Р. К вопросу оценки климатической и физической эффективности противоградовых работ в районах Восточной Грузии // Тр. ВГИ.-1992.-Вып. 85. С. 53 - 63.

62. Вульфсон Н.И., Левин Л.М. Разрушение развивающихся кучевых облаков с помощью взрывов. Изв. АН СССР, Физика атмосферы и океана. - 1972. Т. 8. — № 2. - С. 156 - 166.

63. Гигинейшвили В.М. Градобития в восточной Грузии. — Л.: Гидрометиздат, I960—124с.

64. Гигинейшвили В.М., Чоговадзе И.В. Шквалы на черноморском побережье Кавказа // Труды ЗакНИГМИ. -1975. -Вып. 61 (67). С. 9 - 16.

65. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территории РФ от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. 2003 2005 гг. Москва.

66. Денис А. Изменение погоды засевом облаков. М.: Мир, 1983. — 272 с.

67. Диаконис П., Эфрон Б. Статистические методы с интенсивным использованием ЭВМ // В мире науки. 1983. - № 7. - С. 60 - 73.

68. Диневич Л.А. Изменение осадков противоградовой защитой.-Иерусалим,1998. 296 с.

69. Довиак Р., Зрнич Д. Доплеровские локаторы и метеорологические наблюдения. Л: Гидрометиздат, 1988. - 512 с.

70. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2009 год. — Росгидромет. — 57 с.

71. Изменение климата. Обобщенный доклад межправительственной группы экспертов ВМО. -2001 г.-220 с.

72. Инструкция о государственном обязательном страховании имущества сельскохозяйственных предприятий системы Госагропрома СССР. М.: Финансы и статистика, 1988. - 96 с.

73. Инструкция по определению и выплате страхового возмещения сельскохозяйственным предприятиям по обязательному страхованию сельхозкультур и многолетних насаждений. — М.: Финансы и статистика, 1988. 48 с.

74. Женев Р. Град. Л.: Гидрометиздат, 1966. - 106 с.

75. Журбенко И.Г., Кудлаев Э.М. О выявлении эффекта воздействия в рандомизированных экспериментах // Успехи математических наук. 1989. - Т. 39, Вып. 1 (235). - С. 3 - 38.

76. Калинин Н.А., Смирнова А.А. Методика расчета водности и водозапаса кучево-дождевой облачности // Вестник удмуртского университета, 2008. Вып. 1. - С. 59-71.

77. Камалов Б.А., Махмудов К.М., Муминов Ф.А. Оценка эффективности противоградовой защиты хлопчатника. М.: Гидрометиздат, 1984. - С. 7.

78. Качурин Л.Г., Бекряев В.И., Гурович М.В. Анализ эффективности воздействия на градовые процессы на основе численной модели // Тез. докл. Всес. конф. по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы. Обнинск, 1987. - С. 57.

79. Климат СССР. Европейская территория СССР / А.Н.Лебедева. Л.: Гидрометиздат, 1958.

80. Колосков Б.П. Планирование и физико-статистическая оценка эффективности искусственного регулирования осадков методами активных воздействий: дис. . доктора физ.-мат. наук. Нальчик, 2010 г. 312 с.

81. Колчанов М.М. Страхование урожая и многолетних насаждений в колхозах. М.: Россель-хозиздат, 1969. - 88 с.

82. Контроль и нормализация электромагнитной обстановки, создаваемой метеорологическими радиолокаторами. Методические указания. Госкомитет СССР по гидрометеорологии, Министерство здравоохр. СССР. Л.: Гидрометиздат. 1990. -64 с.

83. Кортава И.Н. Опасные метеорологические явления на территории Северного Кавказа // Тр. ВГИ,- 1977.-Вып. 34.-С. 111 118.

84. Кудлаев Э.М., Козлов М.В., Лагутин М.Б., Федченко Л.М. Статистическая оценка эффективности работы противоградовой службы Северного Кавказа в 1978-1983 гг. // Обозрение прикладной и промышленной математики.-1995.—Т. 2, Вып. 2. С. 223 - 253.

85. Лебедев А.Н. Температурно-влажностный режим. Климат зарубежной Азии. - Л.: Гидрометиздат, 1975. - С. 195 - 232.

86. Легкоступ С.С., Наурзоков Ю.Х. Методика расчета общей (абсолютной) экономической эффективности противоградовых мероприятий // Тр. ВГИ. 1972. - Вып. 20. - С. 18- 21.

87. Ломинадзе В.П., Бартишвили И.Г., Гудушаури Ш.Л. Методика оценки экономической эффективности работ по борьбе с градом // Тр. ЗакНИИ. 1974. - Вып. 55 (61).-С.79-91.

88. Малкарова A.M. Статистическая оценка эффективности ракетно-артиллерийской технологии противоградовой защиты. Тез. докл. Всерос. Конф. по физике облаков и АВ на гидрометеорологические процессы. Нальчик, 2001. - С.125-127.

89. Малкарова A.M. Методы и результаты оценки эффективности активных воздействий на градовые процессы. Вопросы физики облаков. Облака, осадки и грозовое электричество. Сборник статей. ГГО. СПб.: Гидрометиздат, 2004. - С. 222-241.

90. Малкарова A.M. Влияние противоградовых работ на экологическую безопасность защищаемых территорий// Экология урбанизированных территорий, 2008. Вып.2. -С.74-79.

91. Малкарова A.M. Оценка физической эффективности противоградовой защиты с учетом тенденции изменения климатологии града // Метеорология и гидрология. 2011, № 6. С. 55 - 64.

92. Малкарова A.M. Новый подход к оценке физической эффективности противоградовой защиты // Известия КБ НЦ РАН. Нальчик, 2011. - № 2 (40). - С. 21 -29.

93. Малкарова A.M., Борисова Н.А. Исследование климатических характеристик Северного Кавказа за период 1958-2006 гг. Тез. докладов научной конф., посвященной 175-летию Гидрометслужбы России научные проблемы и пути их решения 26-28 мая 2009 г.

94. Малкарова A.M., Буранова И.А. О климатологии града на Северном Кавказе. Тезисы докладов VI конференции молодых ученых КБНЦ РАН. Нальчик, 2005. - С. 10-12.

95. Малкарова A.M., Буранова И.А. Радиолокационная оценка площадей выпадения града. Тез. докл. VI конференции молодых ученых КБНЦ РАН. Нальчик, 2005. - С. 23-24.

96. Малкарова A.M., Буранова И.А. Зависимость частоты выпадения града от орографии. Материалы IX конференции молодых ученых. КБНЦ РАН. Нальчик, 2008. - С. 72-76.

97. Малкарова A.M., Буранова И.А. Аэросиноптические условия развития градовых процессов. Матер. IX конфер. молодых ученых. КБНЦ РАН. Нальчик, 2008. - С. 76-80.

98. Малкарова A.M., Джуртубаева Ф.Х. Опасные явления погоды на территории Карачаево-Черкессии. Тез. докл. VI конф. молодых ученых КБНЦ РАН. Нальчик, 2005. - С.19-21.

99. Малкарова A.M., Джуртубаева Ф.Х. Опасные явления погоды на территории Южного Федерального округа.Матер^1конф.молодых учен.КБНЦ РАН.-Нальчик,2006.-С.29-36.

100. Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Интегральная водность градовых и ливневых облаков. Тез. докладов V конференции молодых ученых. КБНЦ РАН, Нальчик, 2004. - С. 30-32.

101. Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю: Интегральная водность градовых и ливневых облаков. Материалы V конференции молодых ученых. КБНЦ РАН, Нальчик, 2005. - С. 31-35.

102. Малкарова A.M., Мизиева Ж.Ю. Распределение интегральной водности градовых и ливневых облаков. Тезисы докл. Второй конф. молод, ученых национ. Гидрометслужб государств-участников СНГ. Москва, 2006. - С. 59-60.

103. Малкарова A.M., Разумова Н.В., Данилина А.В. Опасные природные процессы юга европейской части России. М.: Издательско-продюсерский центр: «Дизайн. Информация. Картография», 2008 г. - С. 271 - 285.

104. Малкарова A.M., Тебуев А.Д. Радиолокационный контроль эффективности воздействия на градовые процессы. Сборник научных трудов. III конференция молодых ученых. -Нальчик. 2002. С.76-83.

105. Малкарова A.M., Шагин С.И., Разумова Н.В. Опасность градовых процессов в Южном федеральном округе России // Гео Риск, 2008. Вып. 4. - С. 32-37.

106. Малкарова A.M., Болгов Ю.В., Инюхин B.C., Лиев К.Б., Миссиров Ю.Я. Некоторые результаты исследований градовой активности на территории КБР в 2003-2004 годах. Тез. Всерос. конф. по АВ. Нальчик, 2005. - С. 123.

107. Махмудов К. Определение ущерба от градобитий хлопчатника на разных стадиях развития // Метеорология и гидрология. -1981.-№ З.-С. 97 102.

108. Метеорологические ежемесячники. Ростов-на-Дону, 1958 - 1992 гг.

109. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам / Под ред. С.И. Смирновой. — Л.: Гидрометиздат, 1973. С. 66 - 119.

110. Никулин М.С. О критерии х-квадрат для непрерывных распределений // Теория вероятностей и ее применения. 1973-Т. 8, - № 3. - С. 675 - 676.

111. Никорич Т.Д., Никорич В.А., Попов Е.И. Влияние противоградовой защиты на содержание реагента засева в малых водоемах на территории Молдавской ССР. Труды ЦАО. -1984.-Вып. 156.-С. 76-83.

112. Отчет по НИР 1.6.4.7 «Разработать методику комплексной оценки возможных вредных уровней воздействия на окружающую среду при работах по АВ на метеорологические и геофизические процессы» (2003 2004 гг., № г.р. 01200311917);

113. Отчет по НИР 1.6.1 «Разработать, испытать и внедрить новые технологии активных воздействий на грозоградовые процессы и явления» (№ г.р. 01200116256);

114. Отчет по НИР 1.8.11 «Апробировать в оперативной практике новые технологические достижения по воздействию на градовые процессы» (№ г.р. 01200802990);

115. Отчет по НИР 1.8.12 «Апробировать в оперативной практике противоградовых работ од-новолновый метод классификации радиоэха кучево-дождевых облаков по степени их гра-доопасности» (№ г.р. 01200802987).

116. Отчет по НИР «Научно-методическое руководство противоградовыми работами» №№ 4.1.4.18, 1.11.4.18, 3.2.17, 3.1.17, 6.2.3 (№№ г.р. 01200116256, 01200115378, 01200300375, 01200304086, 01200610512, 01200804563);

117. Пастух В.П., Сохрина Р.Д. Град на территории СССР//Тр. ГГО.-1957.-Вып.74.-С.З-21.

118. Профет Д.Т. Проблемы искусственного воздействия на град и достижения в этой области. Динамика кучевых облаков. М.: Мир, 1964. - С. 244 - 261.

119. Пытьев Ю.П., Шишмарев И.А. Курс теории вероятностей и математической статистики для физиков. -М.: Изд-во МГУ, 1983. 256 с.

120. Ракеты противоградовые. Методика оценки экологической чистоты. 000Д2. ВНИИП "ДАРГ", 1996. - 39 с.

121. Руководство по применению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5, МРЛ-6 в системе градозащиты / М.Т. Абшаев, И.И. Бурцев, С.И. Ваксенбург, Г.Ф. Шевела. Л.: Гидрометиздат, 1980.-230 с.

122. РД 52.37.596-98. Инструкция. Активное воздействие на градовые процессы / М.Т. Абшаев. — М.: — Гидрометиздат. 32 с.

123. РД 52.37.601-99. Наставление по ракетно-артиллерийскому обеспечению воздействия на гидрометеорологические процессы / М.Т. Абшаев, Г.Т. Шелковый. М., 1999 - 104с.

124. РД 52.37.672-2006. Методические указания. Экспресс оценка предотвращенного ущерба в период противоградовой защиты. / М.Т. Абшаев, A.M. Малкарова. — М.: Метеоагентство Росгидромета. — 11 с.

125. РД 52.37.710-2008. Порядок применения противоградового комплекса «Алазань» для активных воздействий на метеорологические и другие геофизические процессы / М.Т. Абшаев, Х.-М.Х. Байсиев, A.M. Абшаев, С.Л. Алита. Нальчик. - 57 с.

126. РД 52.37.722-2009. Районирование территории по градоопасности / М.Т. Абшаев, Н.А. Борисова, A.M. Малкарова. Нальчик: - «Изд. «Эльбрус». - 16 с.

127. РД 52.37.731-2010. Организация и проведение противоградовой защиты / М.Т. Абшаев, A.M. Абшаев, A.M. Малкарова, В.А. Пометельников. Нальчик: -«Изд.«Эльбрус». - 85 с.

128. РД 52.37.732-2010. Методы оценки эффективности активного воздействия на градовые процессы и порядок отчетности о проведении ПГЗ / М.Т. Абшаев, A.M. Малкарова. -Нальчик: Изд. «Эльбрус». 48 с.

129. РД 52.37.746-2011. Порядок сбора и обработки данных о градобитии / A.M. Малкарова. -Нальчик: Изд. «Эльбрус». 18 с.

130. РД 52.37.754-2011. Нормы времени и нормативы численности на выполнение работ по организации и проведению противоградовой защиты / М.Т. Абшаев, A.M. Малкарова, Х.А. Циканов. Нальчик: ООО «Прогресс-5». - 31 с.

131. Седунов Ю.С. Активные воздействия на метеорологические процессы в интересах народного хозяйства // Метеорология и гидрология. 1986. - № 9. - С. 5 - 17.

132. Серегин Ю.А. Исследования по искусственным воздействиям на облака и туманы // Тр. ЦАО-- 1981. -Вып. 153. С.30 - 45.

133. Сванидзе Г.Г., Цуцкиридзе Я.А. Опасные гидрометеорологические явления на Кавказе / -JL: Гидрометиздат, 1980.-288 с.

134. Сокол Г.П. Экономическая эффективность противоградовых работ в Таджикской ССР // В кн.: Гидрометеор, и народное хозяйство. М.: Гидрометиздат, 1976. — С. 131 — 136:

135. Справочник по климату СССР Вып.1-34, Ч. 5.-JL: Гидрометиздат, 1968-1970 - 124 с.

136. Степаненко В.Д. Радиолокация в метеорологии. Л.: Гидрометиздат, 1973. — 343 с.

137. Стихийные метеорологические явления на Украине и Молдавии / под. ред. В.Н. Бабичен-ко. Гидрометиздат, Л., 1991. - 224 с.

138. Сулаквелидзе Г.К. Ливневые осадки и град. Л.: Гидрометиздат, 1967. - 412 с.

139. Сулаквелидзе Г.К., Джураев А.Д., Сокол Г.П. Оценка эффективности противоградовых работ // Тр. СаНИИ.-1977. Вып. 48 (129). - С. 32 - 44.

140. Тлисов М.И. Физические характеристики града и механизм его образования. СПб.: Гидрометиздат, 2002. - 385 с.

141. Тлисов М.И., Таумурзаев А.Х., Федченко Л.М., Хучунаев Б.М. Физические характеристики града и повреждаемость сельхозкультур // Всес. конф. по АВ на гидрометеорологические процессы Л.: Гидрометиздат, 1990. - С. 153 - 157.

142. Труды всемирной конференции по изменению климата / под ред. Ю.А. Израэля, Г.В. Груза, С.М.* Семенова и др. М., 29 сентября-3 октября 2003 г. — 620 с. •

143. Федоров Е.К. Активные воздействия на метеорологические процессы // В сб.: Метеорология и гидрология за 50 лет Советской власти. Л.: Гидрометиздат, 1967.

144. Федченко Л.М., Гораль Г.Г., Беленцова В.А., Мальбахова Н.М. Опасные конвективные явления и их прогноз в условиях сложного рельефа. М.: Гидрометиздат, 1991.-424с.

145. Физико-географическое районирование СССР. М.: Изд-во МГУ, 1968. — 576 с.

146. Хоргуани В.Г. Микрофизика зарождения и роста града. М.: Гидрометиздат. - 183 с.

147. Чеповская О.И. Град и его взаимосвязь с количеством осадков на Северном Кавказе // Тр. ВГИ, 1970. Вып. 17. - С. 56 - 63.

148. Экба Я.А., Наплан Л.Г., Закинян Р.Г. Экономическая эффективность работ по ИУО в Ставропольском крае // Тр. ВГИ, 1992. Вып. 85.

149. Abshaev A.M. Crystallizing agent dispersion at rocket and artillery seeding of hailstorms // Eighth WMO Sci. Conf. On weather Modif. Casablanca, Marocco. - 2003. - P. 357 - 360.

150. Abshaev M.T., 1982: Complex Radar Methods investigations of Hail Cloud Structure // In the book «Evolution Dynamics and Microstructure Cloud Dynamics». By E.M. Agee. T. Acai (Rei-del Publishing Company). P. 301-313.

151. Abshaev M.T., 1984: Severe hailstorms investigations in the North Caucasus. Proc. 9th Int. Cloud Phys. Conf., Tallinn. P. 397-401.

152. Abshaev M.T. A New Concept of hailstorm Modification // Sixth WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. - P. 139 - 142.

153. Abshaev M.T. Evolution of seeded and non-seeded hailstorms // Seventh WMO Sci. Conf. On Weather Mod. Chiang Mai, Thailand, 1999. - Vol. 2. -P.407-410.

154. Abshaev M.T. Automated rocket technology of hail suppression // Eighth WMO Sci. Conf. on Weather Modification Casablanca, Morocco, 2003. - P. 335-338.

155. Abshaev M.T., Aziev V.H., Burtsev 1.1., Krivoshapka O. N., Kuznetsov B.K., Nesmeyanov P.A., 1990: New antihail rocket complexes "Sky" and "Crystal". Proc. of all-USSR Conf., Kiev. P. 476-482.

156. Abshaev M.T. Informe final No 1. Antigrad Latinoamericana S.A. Campaña 1993/1994 de la Lucha Antigranizo en la Zona Norte de la Provincia de Mendoza República Argentina. -San Martin, Mendoza-119 p.

157. Abshaev M.T. Evaluación socio-economica del Proyecto de la Lucha Antigranizo en el Oasis Norte de la Provincia de Mendoza / Fundación Ciudad. Mendoza, 1996.

158. Abshaev M.T. Informe final No 2. Antigrad Latinoamericana S.A. Campaña 1994/1995 de la Lucha Antigranizo en la Zona Norte de la Provincia de Mendoza República Argentina. San Martin, Mendoza. - 122 p.

159. Abshaev M.T. Informe final No 3. Antigrad Latinoamericana S.A. Campaña 1996/1997 de la Lucha Antigranizo en la Zona Norte de la Provincia de Mendoza República Argentina. — S:A. San Martin, Mendoza. 141 p.

160. Abshaev M.T. Informe final No 4. Antigrad Latinoamericana S.A. Campaña 1997/1998 de la Lucha Antigranizo en la Zona Norte de la Provincia de Mendoza República Argentina . San Martin, Mendoza. - 98 p.

161. Abshaev M.T., Stasenko V.N., Nesmeyanov P.A. et al. Russian hail suppression rocket systems: main technical and performance characteristiks, development concept. // Eighth WMO Sci. Conf. On weather Modif. Casablanca, Marocco. - 2003. - P. 311 - 314.

162. Abshaev M.T., Malkarova A.M., Sulakvelidze G.K., Fedchenko L.M., ets. Development of rocket and artillery technology for hail suppression. In the book «Achievements in Weather Modification», UAE, Abu Dhabi, 2006. P. 109 - 127. .

163. Abshaev M.T., Abshaev A.M., Malkarova A.M. Radar Estimation of Physical Efficiency of Hail Suppression Projects. 9th WMO Scientific Conference on Weather Modification. Antalya, Turkey. 22-24 October 2007. C. 228-231.

164. Abshaev M.T., Malkarova A.M. Results of hail suppression Project in Argentina // 7th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Chiang Mai, Thailand, 1999. - Vol. 2. - P. 391 - 394.

165. Abshaev M.T., Malkarova A.M. Efficiency of Russian Hail Suppression Technology in Different Regions. Meeting of Experts on Hail Suppression. (WMO in Collaboration with Roshydro-met). Nalchik, Russian Federation. 27 September 2 October 2003. PI 99-115.

166. Abshaev M.T., Malkarova A.M., Borisova N.A. Tendency of climate change on Northern Caucasus. World Climate Change Conference. Abstracts. Moscow, 2003. - P. 323-324.

167. Abshaev M. T., Malkarova A. M., Tebuev A. D. Radar estimation of hail damage. // 8th WMO Sci. Conf. On weather Modif. Casablanca, Marocco. Vol. 2. - 2003. - P. 471 - 474.

168. Abshaev M.T., Nunez J.M. Hailstorms principal differences between some regions of the Northern and Southern hemispheres // 6th WMO Sci. Conf. Weather Modification, Paestum, Italy, 1994.-Vol. I.-P. 101-104.

169. Arlen Huggins, Edwin L. Crow and Alexis B. Long. Errors in Hailpad data reduction // Appl. Met., Vol. 19. No. 6. June 1980.

170. Badakhova G.Kh. The estimation of the efficiency of hail suppression activities // 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. - P. 155 - 156.

171. Berville P., Jean C., Lescure A. Relations entre les parameters physique, des chutes de grele et les degats occasionees aux cultures // Contract GNEFA ACH. 1980. - No 39. - P. 59.

172. Berthoumieu J-F. The concept of cloud base seeding with hygroscopic salts flares for hail prevention and rain precipitation. An actualization // 8th WMO Conf. on Weather Modification. Casablanca, Morocco. 1994. - P. 263-266.

173. Boe B.A., Smith P.L., Rinehart R.E. The North Dakota tracer experiment: studies of transport, dispersion, and hydrometer development in Cumuliform clouds // 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. - P. 263 - 266.1.\

174. Browning K.A. and Ludlam F.H. Airflow in convective storms. // Quart. J. Roy. Met. Soc. 1962. i -Vol. 88.-P. 117-135.

175. Cloud Seeding Experiments in Ukraine // 6th WMO * Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum,1.aly, 1994. Vol. 1. - P. 197 - 200.

176. Chengnon S.A. Examples of economic losses from hail in the U.S. // J. Apl. Met. 1972. - Vol. { 11.-P. 1128 - 1137.

177. Changnon S.A. The scales of hail // J. Appl. Met., Am. Met. Soc., Vol. 16, № 6, June, 1977.t 197. Chisholm, A J., and J.H. Renick, 1972: Supercell and multicell Alberta hailstorms. Proc. Inter.

178. Cloud physics Conf., London. P. 62-68.

179. Dessens J. Hail in Southwestern France: Results of a 30-year hail prevention Project with Aglseeding from the ground // Climate Apl. Met. 1986. - Vol. 25. - P. 48 - 58.

180. Casablanca, Morocco, 2003. P. 295 - 298.1201. English, M. Results of hail suppression research in Alberta, Canada // 11th Conf. on Weather

181. S Modification. Edmonton, Alta., Amer., Met. Soc. 1987. P. 98-101.

182. English M., Kochtubaida B. Precipitation initiation through cloud seeding. // Proc. of the 8th Intern. Cloud Physics Conf.,-Tallin, USSR, 1984.-Vol. III.-P. 707-711.

183. Farley R.D., Wu Ting, Orville H.D. and Hui Chen, 1994: The Numerical simulation of hail supi pression experiments. 6th WMO Sci. Conf. Weather Mod., Paestum, Italy, Vol. 1, 161-166.

184. Federer B., Waldvogel A., Schmidt W. First results of Grossversuch-4 // 2th Intern. Conf. on t Hailstorms and Hail Prevention-Sofia, 1984. P.367-374.

185. Federer B., Waldvogel A., Schmidt W. et al. Main results of Grossversuch-4 // Appl. Met. 1986.-Vol. 25.-P. 917-957.j 207. Flueck J.A. Evaluation of operational Weather Modification Project // Weather Mod. 1976. 1. No 8. — P. 42 56.

186. J 208. Foote G.B, Browning K.A., Borland K.A., Chengnon S.A., at al, 1977: Hail. A review of Hail

187. Fraile R., Castro A., Marcos J.L., Vega A., Sanchez J.L. On hail detection at the ground. Sixth. WMO Sci. Conf. On Weather Modif. - Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. -P. 201 - 204;

188. Gelo B., Matvijev M. An overview of hail suppression in Croatia. 6^ WMO Sci. Conf. On Weather Modif. - Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. - P. 117 - 120.

189. Gerber Z., Bisbic D, Dragojlovic D: First Results of the Combined Hail Prevention*Programme with Ground1 Generators and Rockets in Croatia // 7th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. -Chiang Mai; Thailand; 1999. Vol. 2. - P. 375-378.

190. Green D.R., Clark R.A. VIL as indicator of explosive development in sever storm. 7th Conf. on Severe Local Storms.- AMS, 1971.- P. 97-104. /

191. Grow E.L., Long A.B., Dye J.E., Heymsfield A.E. Results of a randomized hail suppression experiment in Northeast Colorado. Part 2. Surface database and preliminary statistical analysis // J. Appl. Met.- 1979.-Vol. 18.-No 2:-P. 1538 1558.

192. Gouguang Zheng. An overview of weather modification activities in China. 8th WMO Sci. Conf. on Weather Modif. - Casablanca, Morocco, 2003. - P. 25 - 30.

193. Heymsfield A.I. Processes of hydrometeor development in Oklahoma convective clouds // J. Atm. Sci. 1984.-Vol. 41.-No 19. - P. 2811-2835.

194. Holler H., Meischner P.F. Multiparameter Radar investigation of hailstorms and operational storm seeding in Southern Germany // 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. -Vol. 1.--P. 47-50.

195. Huang Meiyuan, Can Sue Zao. Statistical analysis of hail suppression; effects in China // J. Atm. Sci. 1978: - Vol. 2. - No 2.- Pi 124 - 130.

196. Karacostas T.S. Hail size distributions and;small-scale structure of hail falls in North' central Greece Hailstorms // 6th WMO Sci; Conf. on Weather Modif. Paestum, Italy,'1994. - Vol: 1. -P. 83 - 86.

197. Karacostas T.S; The evaluation of the Greek national hail suppression project // Eighth WMO Sci. Conf. on Weather Modif. Casablanca, Morocco, 2003. - P. 267 - 270.

198. Krauss T.W. Radar Characteristics of Seeded and Non-Seeded Hailstorms in Alberta, Canada// 7th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Chiang Mai, Thailand, 1999.-Vol.2.-P.415-418. ,

199. Krauss, T.W. and M. English, 1984: Hailstorm seeding experiment in Alberta// 9th Intern. Conf. on Cloud Physics, Tallinn, USSR, Vol. Ill, 707-711.

200. Krauss T.W., Renick J. Preliminary economic results of hail suppression programs in Alberta, Canada, and Mendoza, Argentina // 8th WMO Sci. Conf. on Weather Modif. Casablanca, Morocco, 2003. - P. 291 - 294.

201. Krauss T.W., Santos J.R. The effect of hail suppression operations on precipitation in Alberta, Canada // 8th WMO Sci. Conf. on Weather Mod.-Casablanca, Morocco, 2003: P. 279 - 282.

202. Krum Dodge. Trend of hail damaged areas in Serbia // 7th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. -Chiang Mai, Thailand, 1999. -Vol.2. P. 452 - 455.

203. Knight C.A. and Squires P. Hailstorms of the Central High Plaines // The Nat. Hail Research Experiment. Colorado, Boulder, 1982. - Vol. 2. - P. 302.

204. Lemons H. Hail in high and low latitudes. Bull. Am. Met. Soc., 23. 1942. P. 61.

205. Long A.B. et al. Errors in hailpad data reduction. // Appl. Met.- 1980. Vol. 19. - No 6, - P. 733 - 747.

206. Long A.B. et al. The hailpad: materials, data reduction and calibration // Appl. Met. 1980. -Vol. 19.-No 11,-P. 1300- 1313.

207. Long A.B. et al. On estimating hail frequency and hailfall area // Appl. Met. 1980. - Vol. 19. -No 12,-P. 1351 - 1362.

208. Manual de Tasaciones de Danos de granizo en vinedos. Mendosa, 1973.

209. Marwitz J.D. The structure and motion of severe hailstorms. Parts I III. // Appl. Met. - 1972. -Vol. 11.-No l.-P. 166-201.

210. Matvijev M., Peti D., Pocakal D. Comparative analysis of operational hail suppression activities in Croatia // 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. - P. 63 -66.

211. Megreditchian G. The statistical aspects of inviting and designing Weather Modification experiments // Weather Modif. Program. WMP. Pepjrt No 2. Tech. Doc. WMO/TD. - Vol. 11. -No 53.-P. 291 -296. •

212. Petrov R., Dimitrov Ch., Slavov K. Automated Radar System for a convective cloud seeding Project // Sixth WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. - P: 451 -454.

213. Pocakal D. Geographical distribution of days with hail in Northern Croatia // 7th WMO'Sci. Conf. On Weather Modif. Chiang Mai, Thailand, 1999. - Vol. 2. - P. 437 - 440.

214. Rakovec J., Gregorcic B., Kranic A., Melcinda T., and Kazkez-Bogataj L. Some results evaluation of hail suppression of Slovenia, Yugoslavia//Appl. Met., 1990. -No 41. -P. 157-171.

215. Register of National Weather Modification Projects 2003 2004 // WMO. WMP. Rep. No 43.

216. Report of the Meeting of Experts on the Present Status of hail suppression // WMO. Weather Modif. Program. Hail Suppression Research. Geneva, December 1977. - 24 p.

217. Report No. 2 of the Meeting of Experts on the detection and measurement of hail // WMO. Weather Modif. Program. Hail Suppression Research-Nalchik, USSR, November 1979.-29p.

218. Report No. 3 of the Meeting of Experts on the Dynamics of Hailstorms and related uncertainties of hail suppression // WMO Weather Modif. Program. Hail Suppression Research. Geneva, February 1981.-30 p.

219. Report No. 5 of the Meeting of Experts on the evaluation of hail suppression experiments // WMO. Weather Mod. Program. Hail Supp. Research. Nalchik; USSR, Septem. 1986. - 49 p.

220. Report No 24. Eighteenth Session of the Executive Council Panel of Experts/CAS Working Group on physics and chemistry of clouds and Weather Modif. Res. WMO, Geneva, 30 January 1995. - WMP No. 24. - 68 p.

221. Report No 26 of the Meeting of experts to review the present status of hail suppression // WMO. Weather Modif. Program. Hail Suppression Research. Golden Gate National Park, South Africa, 6 -10 November 1995. - WMP No. 26. - 40 p.

222. Report of the Meeting of experts to review the present status of hail suppression // WMO. Weather Modif. Program. Hail Suppression Research. Nalchik, Russia, 27 September - 2 October 2003. - P. 140.

223. Sanchez J.L., Madrid J.L., Fuente M.T., Rodriguez P. Hail size related to crop damage // 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. - P. 209 - 212.

224. Simeonov P. Study on crop hail losses and hail days in Bulgaria // 6th WMO Sci. Conf. on Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1. - P. 213 - 216.

225. Simeonov P. Study on some effect of Bulgarian hail suppression operational project: statistical evaluation // 8th WMO Sci. Conf. on Weather Modif. Casablanca, Morocco, 2003. - P. 299 -302.

226. Srivastava R. C., Jameson A.R. Hail: Radar detection of hail / G.B. Foote and C.A. Knight, Eds. // Met. Mon. Amer. Met. Soc. Boston, 1977. - No 38. - P. 269 - 277.

227. Smith P.L. Hail suppression activity around the world. Prepr. of Symp. on Plan. Inv. Weath. Modif. Atlanta. Amer. Met. Soc. Boston, Mass. 1992.

228. Smith P.L. et al. Some results from the North Dakota thunderstorm Project. 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. - Paestum, Italy, 1994. - Vol. 1.-93 -96.

229. Smith P.L., Johnson L.R., Priegnitz D.L., Mielke P.W. Statistical evaluations of the North Dakota cloud Modification Project. 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. - Paestum, Italy, 1994. -Vol. l.-P. 281-284.

230. Stoyanov S., Pavlov P. Some resent results of hail suppression activities in Bulgaria // 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. l.-P. 67-69.

231. Sulakvelidze, G.K. To the problem of convective cloud modification // 3th WMO Sci. Conf. Weather Modification, 1980. P. 685-693.

232. Tlisov M.I., Khuchinaev B.M. The estimation of hail suppression effect on value of physical characteristics of hail // 7th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Chiang Mai, Thailand, 1999. -Vol. 2.-P. 423-426.

233. Tlisov M.I., Fedchenko L.M., Khuchinaev B.M. Time-space variations of microphysical, spectral and. energetic characteristics of hail // 6th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Paestum, Italy, 1994. - Vol. l.-P. 97-98.

234. Ulbrich W. Relationships of equivalent reflectivity factor to the vertical fluxes of mass and kinetic energy of hail // Appl. Met. 1978. -Vol. 17.-No 12.-P. 1803-1808.

235. Waldvogel A., Federer B., Schmidt W. The kinetic energy of hail falls. Part 1: Hailstone spectra // Appl. Met. 1978. - Vol. 17. - No 4. - P. 515-520.

236. Waldvogel A., Federer B., Schmidt W., Megeiw I.E. The kinetic energy of hail falls. Part II: Radar and hail pads//Appl. Met.- 1978.-Vol. 17. — No 2.-P. 1680-1693.

237. Wu Yuzhong., Jian Zegun, Chen Guangxue. Test and application of WR-1B anti-hail Rocket in China // 7th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. Chiang Mai, Thailand, 1999. - Vol. 2. - P. 395-398.

238. Zhang J., 1989: Weather Modification in China: Its status quo and prospects // 5th WMO Sci. Conf. Weather Modif. and Appl. CI. Phys. Beijing, 1989. - P. 1-4.

239. Vucinic Z. 30 Years of hail suppression in Serbia // 7th WMO Sci. Conf. On Weather Modif. -Chiang Mai, Thailand, 1999. Vol. 2. - P. 383-386.

Информация о работе

Малкарова, Аминат Магометовна
доктора физико-математических наук
Нальчик, 2011
ВАК 25.00.30

Диссертация

Методы и результаты исследований физической и экономической эффективности активных воздействий на градовые процессы - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы