Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Осадки Северного Причерноморья и возможности их регулирования

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Осадки Северного Причерноморья и возможности их регулирования"

ОДЕСЬКИЙ ГІДРОМЕТЕОРОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ

Г75 03 1 9 СЕЙ

ДЕГТЯРЬОВА Лариса Миколаївна

УДК 551.577.21

ОПАДИ ПІВШЧНОГО ПРИЧОРНОМОР’Я І МОЖЛИВОСТІ IX РЕГУЛЮВАННЯ

11.00.09-метеорологія, кліматологія, агрометеорологія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук

Одеса - 2000

Дисертацію є рукопис.

Робота виконана в Одеському гідрометеорологічному інституті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник

доктор технічних наук, доцент Корбан Віктор Харитонович,

Одеський гідрометеорологічний інститут, завідувач кафедри експериментальної метеорології.

Офіційні опоненти:

доктор географічних наук, професор Міщенко Зінаїда Антонівна,

Одеський гідрометеорологічний інститут, професор кафедри агрометеорології і агрометеорологічних прогнозів;

кандидат географічних наук,

Данов Євген Іванович,

Одеська воєнізована служба з активних впливів на гідрометеорологічні процеси, начальник

Провідна установа:

Український науково-дослідницький гідрометеорологічний інститут, Міністерства екоресурсів України (м. Київ).

Захист відбудеться "¿0" червня 2000 р. о годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.090.01 Одеського гідрометеорологічного інституту за адресою:

65016, м.Одеса-16, вул. Львівська 15, ОГМІ

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Одеського гідрометеорологічного інституту, м. Одеса, вул.Львівська,15, ОГМІ

Автореферат розісланий травня 2000 р.

Вчений секретар о$/0<

спеціалізованої вченої ради Лобода Н.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Для південних регіонів України, які зазнають гострий дефіцит вологи, розробка надійних методів прогнозу опадів, вимірювання їх інтенсивності, розпізнавання зливових хмар є однією з пріоритетних задач метеорологічної науки і практики. Такі методи дозволяють з високою ефективністю вирішувати задачу штучного збільшення опадів шляхом проведення активних впливів на ресурсні хмари. Ці методи базуються на використанні найбільш інформативних радіолокаційних параметрів луносигналів хмар і опадів, що дозволяють одержати повну інформацію щодо протікаючих в них фізичних процесів. Таким чином, актуальність роботи визначається, як науковими задачами радіолокаційного дослідження фізичних процесів в хмарах і опадах, так і практичними задачами регулювання опадів з могутніх купчасто-дощових хмар з використанням засобів протиградового захисту і одержання додаткових опадів з літніх ресурсних хмар.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, які виконані в дисертації, увійшли до планів НДР № ДР 01910017703 "Исследование облачных ресурсов в районах Причерноморья и разработка критериев пригодности облаков различных типов для активных воздействий с целью регулирования осадков", НДР № ДР 0298 и 009068 "Исследование мезомаспггабных процессов и связанных с ними опасных явлений погоды на территории Украины".

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка нового підходу в регулюванні опадів з ресурсних хмар у Північному Причорномор’ї. Відповідно до мети досліджень поставлені такі конкретні задачі:

- визначити умови розвитку ресурсних хмарних систем з використанням стандартної метеорологічної і радіолокаційної інформації;

- одержати просторово-часові характеристики ресурсних хмарних систем і опадів, що випадають, різної інтенсивності для Північного Причорномор’я;

- установити осередкову структуру опадів, що випадають;

- одержати радіолокаційні характеристики купчасто-дощових хмар, придатних для проведення активних впливів з штучного збільшення опадів;

- розробити радіолокаційну модель відбивальних властивостей

ресурсних хмар і опадів, що випадають;

- розробити радіолокаційний метод розпізнавання зливових і

градових хмар з використанням поляризаційних параметрів;

- розробити радіолокаційний метод вимірювання інтенсивності

опадів, який основано на повному прийманні відбивальної потужності від опадів, що випадають.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у розробці й узагальненні нового наукового напрямку в дослідженні ресурсних хмар і опадів, що випадають, який дозволив вперше теоретично і експериментально одержати ряд важливих результатів для вирішення задачі регулювання опадів шляхом проведення активних впливів. При цьому:

- розроблено радіолокаційну модель відбивальних властивостей

конвективних хмар і опадів різної інтенсивності;

- розроблено новий радіолокаційний метод вимірювання опадів різної інтенсивності з високою точністю;

- вперше вирішено задачу розпізнавання зливових хмар з використанням їх поляризаційних параметрів;

- вперше одержані критеріальні значення поляризаційних параметрів зливових і градових хмар для Північного Причорномор’я;

- теоретично і експериментально обгрунтовано можливість регулювання опадів у досліджуваному регіоні;

- вперше одержані радіолокаційні характеристики ресурсних хмар для досліджуваного регіону;

- вперше одержано структуру полів рідких опадів на півдні Одеської області.

Характерною особливістю виконаних теоретичних досліджень є їх експериментальне підтвердження з допомогою імпульсних й поляризаційних МРЛС.

Практичне значення одержаних результатів полягає у тому, що в роботі розроблено методику дослідження ресурсних конвективних хмар, придатних для проведення активних впливів з використанням радіолокаційної моделі їх відбивальних властивостей, теоретично і експериментально установлені критеріальні значення радіолокаційних параметрів конвективних хмар, обгрунтований і впроваджений радіолокаційний метод розпізнавання зливових і градових хмар, розроблений і впроваджений поляризаційний метод вимірювання інтенсивності і кількості опадів. Практичне використання основних результатів, які одержані в дисертаційній роботі, підтверджені актами їх впровадження в оперативну роботу Одеської і Кримської ВС.

Особистий внесок здобувана. У спільних публікаціях з співавторами здобувачу належать основні ідеї розв’язання задач дослідження, модельні реалізації та чисельні розрахунки. Всі результати, приведені в дисертаційній роботі, автором отримано особисто. Автором вирішені такі задачі:

- розроблено радіолокаційну модель відбивальних властивостей конвективних хмар і опадів, за допомогою якої досліджено їх характеристики;

- одержані просторово-часові та радіолокаційні параметри ресурсних хмар і опадів у Північному Причорномор’ї;

- розроблено методику теоретичного і експериментального розпізнавання зливових хмар й вимірювання інтенсивності опадів, що випадають;

- одержані критеріальні радіолокаційні параметри зливових хмар для досліджуваного регіону;

Апробація результатів дисертації виконана шляхом проведення чисельних експериментів з використанням радіолокаційної моделі процесів у конвективних хмарах з метою їх розпізнавання й придатності для прийняття рішення на здійснення впливів, і опадах, для контролю результатів впливу.

Результати виконаного дослідження представлялися і доповідалися на XIV Всеросійському симпозіумі "Радиолокационное исследование природных сред" (м.Санкт-Петербург, 1996); на XV Всеросійському симпозіумі "Радиолокационное исследование природных сред" (м.Санкт-Петербург, 1997); на XVI Всеросійському симпозіумі "Радиолокационное исследование природных сред" (м.Санкт-Петербург, 1998); на XVII Всеросійському симпозіумі "Радиолокационное исследование природных сред" (м.Санкт-Петербург, 1999); на XVIII Всеросійському симпозіумі "Радиолокационное исследование природных сред" (м.Санкт-Петербург, 2000); на наукових конференціях Одеського гідрометеорологічного інституту. Повністю робота доповідалася на розширеному науковому семінарі кафедри експериментальної метеорології Одеського гідрометеорологічного інституту (березень 2000 р.).

Публікації.

По результатам дисертаційних досліджень опубліковано 3 статті у наукових виданнях, рекомендованих ВАК України, 7 тез доповідей, 2 доповіді та 1 депонова наукова праця.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел. Загальний обсяг

роботи міститься на 195 сторінках машинописного тексту, що включають 32 рисунки, 47 таблиць, список використаних джерел з 114 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовується актуальність, наукова новизна практична значущість дисертаційної роботи, формується мета і задачі дослідження, викладаються основні положення і результати, що виносяться на захист.

У першому розділі проводиться огляд стану питання і обгрунтовується вибір напрямку дослідження. Аналізуються можливості радіотехнічних методів і радіолокаційної техніки у вирішенні задачі регулювання опадів під час проведення активних впливів на ресурсні хмари. Вказується на необхідність використання найбільш інформативних поляризаційних параметрів електромагнітної хвилі під час радіолокаційного розпізнавання зливових хмар, вимірюванні інтенсивності та кількості опадів, що випадають.

Другий розділ присвячений дослідженню просторово-часових характеристик ресурсних хмар Північного Причорномор’я. Досліджені хмарні ресурси теплого і холодного періодів з використанням стандартної метеорологічної інформації. Одержана повторюваність шарувато-купчастих, шарувато-дощових, шаруватих, купчастих і купчасто-дощових хмар. Проаналізована середня кількість опадів, що випадають у дні з ресурсною хмарністю. Установлено, що середня кількість опадів у дні з ресурсною хмарністю у квітні-травні мінімальна (приблизно 3 мм), у вересні досягає 6 мм.

Одержана радіолокаційна структура ресурсних хмар по даним мережових МРЛС. Досліджено 1550 конвективних осередків, проаналізовані їхні радіолокаційні характеристики.

Одержаний фактичний матеріал у результаті дослідження особливостей еволюції та структури конвективних хмар має важливе значення для вирішення задачі регулювання опадів, тому що вплив хмарної конвекції на загальний баланс тепла і вологості в атмосфері відіграє велику роль у формуванні опадів. Аналіз стандартної метеорологічної інформації та радіолокаційних спостережень мережових МРЛС дозволив виявити регіональні особливості формування і розвитку ресурсних хмарних систем теплого і холодного періодів у Північному Причорномор’ї.

Дослідженню особливостей територіального розподілу полів опадів присвячено третій розділ дисертації. Для виявлення особливостей територіального розподілу опадів теплого і холодного періодів використані дані кліматичного довідника, матеріали метеорологічних і радіолокаційних спостережень. Установлено, що для Північного Причорномор’я опади за рік нижче норми відмічаються більше, ніж в 70% випадків. Максимум опадів за теплий період припадає на червень, мінімум на вересень, кількість днів з ефективними опадами у середньому складає 55% від загальної кількості випадків.

Одержана імовірність засушливих днів для даного регіону, яка приведена в табл. 1.

Таблиця 1

Імовірність (%) засушливих днів по даним ГМС Миколаїв і Одеса

Місяці Декади Кількість днів

>10 >20 >30 >40

1 2 3 4 5 6

Миколаїв

IV 1 40 26 18 2

2 40 28 21 14 .

3 35 20 14 11

V 1 34 19 13 10

2 35 18 10 8

3 33 16 7 6

Продовження табл. 1

1 2 3 4 5 6

VI 1 ЗО 15 5 3

2 25 12 7 2

3 15 5 1 0

VII 1 14 2 1 0

2 27 7 2 1

3 35 15 7 1

VIII 1 45 20 9 3

2 40 22 10 7

3 50 25 15 8

IX 1 51 27 15 8

2 51 29 15 9

3 51 32 20 10

X 1 55 33 22 15

2 45 34 20 12

3 40 26 22 14

Одеса

IV 1 41 22 10 0

2 35 16 7 3

3 ЗО 10 7 3

V 1 41 12 4 2

2 34 17 7 1

3 34 14 7 2

VI 1 ЗО 12 7 2

2 13 5 2 1

3 17 5 1 0

VII 1 20 6 2 0

2 ЗО 8 3 2

3 36 12 4 2

VIII 1 32 16 7 3

2 35 15 8 3

3 38 12 6 3

IX 1 45 18 7 3

2 47 25 15 7

3 52 32 20 10

X 1 60 40 24 14

2 46 ЗО 19 10

3 42 28 19 11

Найменшою імовірністю засушливих днів характеризується 2 і З декади червня та 1 декада липня, а найбільшою - вересень і жовтень.

Досліджено осередкову структуру полів опадів даного регіону. Одержана повторюваність осередків опадів різної площі на півдні Одеської області (табл.2).

Таблиця 2

Повторюваність (%) осередків опадів різної площі на півдні Одеської області

■■ — " 1 -■ " ■ 2 — ' Площа, км

<10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-100 100-200 >200

16 18 21 10 8 14 8 5

По радіолокаційним даним одержана повторюваність ступеня заповнення досліджуваної території опадами при різних типах конвективних процесів (табл.З).

Таблиця З

Повторюваність (%) ступеню заповнення площі полігону опадами при

різних типах конвективних процесів

Тип процесу Коефіцієнт заповнення, %

0-25 26-50 51-75 76-100 0-5 95-100

Одноосередковий 100 - - - 55 -

Багатоосередковий упорядкований 57 13 11 19 19 3

Багатоосередковий неупорядкований 56 13 13 18 28 13

Установлено, що багатоосередкові дощі дають велику кількість опадів, ніж одноосередкові. Вони характеризуються більш високими горизонтальними градієнтами опадів, які перевищують значення 10 мм / км.

Можливість регулювання опадів у досліджуваному регіоні розглянута у четвертому розділі дисертації. На підставі аналізу результатів впливу протиградового захисту на режим опадів даного регіону, установлені збільшення кількості днів з опадами різних градацій у період градозахисту.

Досліджено можливість одержання додаткових опадів з конвективних хмар у процесі градозахисту. Аналіз радіолокаційних параметрів засіяних осередків, які мають великий вологозапас (1100-2800 тис. тонн), дозволив установити рівень реалізації опадів 43-87%, що обумовлено недостатньою ефективністю радіолокаційної інформації щодо динамічних процесів у хмарах під впливом засіву. Було розроблено радіолокаційну модель хмар і опадів, розсіювальні властивості яких задаються за допомогою матриці

Елементи матриці однозначно визначають поляризаційні параметри луно-сигналів хмар і опадів - кут орієнтації поляризаційного еліпсу Р та кут еліптичності а:

(1)

1 2<яу/созфп + ^з)

Р 2аГСг(^1+^у')--Уі-ГУ')

(2)

а = агсвш—

2 Ь,

І .„А

де

і, = 2«£у/-5Іп<5(511-533);

к = {[(Лі, -5^У)-¿„(і ■-+ 4^Ш2ф„ -і’зз)2 + С052 ф12 + 5’33)]}2;

8 - кут нахилу еліпса поляризації випроміненої хвилі;

у/ = агсі&

Е,

Приведені результати дослідження поляризаційних властивостей опадів різної інтенсивності з використанням радіолокаційної моделі.

Розроблений радіолокаційний метод розпізнавання зливових хмар, у якому сукупність ознак, що характеризують різні типи хмар, є енергетичними параметрами Стокса. Для розпізнавання використовується правило максимуму правдоподібності, у відповідності з яким необхідно перевірити виконані умови:

У зв’язку з тим, що закони розподілу параметрів Стокса є нормальними, ліва частина виразу (4) має вигляд:

(4)

(5)

де т^щ - математичне сподівання параметрів Стокса хмар СЬК і СЬЧ , які визначаються по радіолокаційним спостереженням у даному регіоні; <у\,оі - відповідно дисперсії.

Практичне правило розпізнавання зводиться до вимірювання параметрів Стокса Іф,иу та порівняння їх з /кр,0кр,ІЛср,Ккр. Якщо виміряні значення 1,£>,1/у>1кр,£)кр,икрукр, то приймається рішення СЬ^, а якщо

1,<2,иУ < /кр,{9я-р,гЛф,Ккр, то приймається рішення СЬ^. Проведені радіолокаційні спостереження за градовими і зливовими хмарами з допомогою радіолокаційного метеорологічного поляриметра за теплий сезон 1981 року у Північному Причорномор’ї дозволили визначити критеріальні значення параметрів Стокса зливових і градових хмар, які мають значення:

для градових хмар

для зливових хмар

/кр=4,2 бкр=1,6 1/кр =2,4 Укр=-0,2

Ікр=2,5 2кр=0,8 1/хр = 1,6 Ух р =-0,4

По критеріальним значенням поляризаційних параметрів побудовані демаркаційні графіки розподілу зливових і градових хмар у області їх максимальної радіолокаційної відбиваності. Справджуваність методу склала 99%.

Розроблений радіолокаційний метод вимірювання інтенсивності опадів, який оснований на повному прийманні відбитої потужності інформаційними радіолокаційними параметрами. У цьому методі використані нормовані параметри Стокса:

НстиІ =

й^кпГ+кгГ (6)

які дозволили усунути систематичні помилки калібровки МРЛС і залежність параметрів від розподілу дощу в розрізі променю. Інтенсивність опадів вимірюється по значенню повної відбитої потужності у ту мить, коли енергетична матриця розсіювання відбивального об’єму опадів є діагональною. Величина абсолютної помилки вимірювань опадів визначається похибкою вимірювань параметрів Стокса, яка змінюється від

0,1 дБ до 0,4 дБ.

ВИСНОВКИ

1. У дисертаційній роботі виконано аналіз стандартної метеорологічної і радіолокаційної інформації, який дозволив виявити регіональні особливості формування і розвитку ресурсних хмарних систем і полів опадів, що стало основою для розробки критеріїв придатності даних хмар під час проведення активних впливів з метою регулювання опадів у досліджуваному регіоні.

2. Вперше по радіолокаційним даним одержана осередкова структура опадів для досліджуваного регіону.

3. У дисертації на відміну від існуючих методів розпізнавання зливових хмар та вимірювання інтенсивності опадів, запропоновано принципово новий підхід, який оснований на використанні поляризаційних властивостей частинок хмар і опадів.

4. Розроблено і апробовано радіолокаційну модель відбивальних властивостей частинок хмар і опадів, яка дозволяє теоретично і експериментально визначити їх характеристики.

5. Розроблений і апробований поляризаційний метод вимірювання інтенсивності опадів, що випадають, базується на повному прийманні відбитої потужності електромагнітної хвилі і власних поляризаціях опадів різної інтенсивності.

6. Вперше експериментально одержані поляризаційні параметри опадів різної інтенсивності, які випадають у Північному Причорномор’ї.

7. Розроблений і апробований радіолокаційний імовірно-статистичний метод розпізнавання зливових і градових хмар.

8. Вперше для південного регіону України одержані критеріальні значення поляризаційних параметрів зливових і градових хмар.

9. Практична реалізація розроблених методів розпізнавання хмар

різних типів і вимірювання інтенсивності опадів була проведена Кримською і Одеською воєнізованими службами з активних впливів на

гідрометеорологічні процеси і показала їх високу ефективність.

10. Радіолокаційні методи вимірювання інтенсивності опадів і розпізнавання хмар різних типів доведені до можливості їх практичної реалізації.

11. Справджуваність радіолокаційного методу розпізнавання хмар складає 99%.

12. Виконані у дисертаційній роботі теоретичні і експериментальні дослідження радіолокаційних методів розпізнавання зливових хмар і вимірювання інтенсивності опадів показали можливість їх використання під час проведення активних впливів на ресурсні хмари з метою вирішення задачі регулювання опадів для потреб різних галузей народного господарства України (сільського господарства, авіації, автомобільного транспорту та інше).

Підсумковий висновок зробленої роботи полягає у тому, що розроблені нові радіолокаційні методи розпізнавання зливових опадів і вимірювання інтенсивності опадів, а також новий підхід у регулюванні опадів з ресурсних хмар може бути успішно використаний для інших регіонів України.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Дегтярева Л.Н. Режим летних осадков на юге Одесской области:

Межведомственный научный сборник "Метеорология, климатология и

гидрология".- 1999,- вып.36.- с.31-37.

2. Дегтярева Л.Н. Влияние активных воздействий на однородность

месячных сумм осадков теплого полугодия в Северном Причерноморье: Межведомственный научный сборник "Метеорология, климатология и

гидрология".- 1999,- вып.38.- с.209-213.

3. Дегтярева Л.Н. Поляризационные свойства ливневых осадков:

Межведомственный научный сборник "Метеорология, климатология и

гидрология". 1999.- вып. 39 .- с.82-87.

4. Корбан В.Х., Дегтярева Л.Н. Радиолокационное исследование летних гроз на юге Одесской области,- Деп. и аннот. в ВИНИТИ,1996,- N5,-с.4.

5. Дегтярева Л.Н., Мельник Ю.А., Степаненко В.Д. Особенности двухволнового радиолокационного метода измерения водности облаков и интенсивности осадков // Тезисы докладов на XIV Всероссийском симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред", С.-Петербург,- 23-25 апреля 1996,- с. 10.

6. Корбан В.Х., Дегтярева Л.Н. Радиолокационные параметры конвективных облаков на юго-западе Украины // Тезисы доклада на XIV Всероссийском симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред"", 23-25 апреля 1996.- с. 10.

7. Дегтярева Л.Н. Пространственно-временное распределение ресурсной облачности в степных районах Украины // Тезисы докладов XVI Всероссийском симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред", С.-Петербург.- 21-23 апреля 1998.

8. Дегтярева Л.Н., Корбан В.Х. Оптимизация режима осадков на юге Украины по данным радиолокационных наблюдений // Тезисы докладов на XVII Всесоюзном симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред", С.-Петербург,- 20-22 апреля 1999.- с. 13.

9. Дегтярева Л.Н., Корбан В.Х. Радиолокационные исследования взаимосвязи количества и интенсивности осадков с процессами градообразования в Одесской области // Труды Всероссийского симпозиума "Радиолокационное исследование природных сред",- С.-Петербург,- 1998.-с.220.

10. Дегтярева Л.Н. Временное распределение ливневых дождей в теплый период на юге Одесской области по радиолокационным данным // Труды Всероссийского симпозиума "Радиолокационное исследование природных сред".- С.-Петербург,- 1998,- с.220-221.

11. Корбан В.Х., Дегтярева Л.Н. Радиолокационное распознавание облаков и связанных с ними опасных явлений погоды по поляризационным параметрам // Тезисы доклада на XVIII Всероссийском симпозиуме

"Радиолокационное исследование природных сред" , 18-20 апреля 2000,-с.14.

12. Степаненко В.Д., Корбан В.Х., Дегтярева Л.Н. Двухволновый метод измерения интенсивности осадков с помощью МРЛ-1 и МРЛ-5 // Тезисы доклада на XVII Всероссийском симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред", 20-22 апреля 1999.- с.13.

13. Корбан В.Х., Дегтярева Л.Н. Распознавание опасных явлений погоды в конвективных облаках методом измерения разности фазовых сдвигов эхо-сигналов совпадающей поляризации на гармонически связанных частотах // Тезисы доклада на XVIII Всероссийском симпозиуме "Радиолокационное исследование природных сред" , 18-20 апреля 2000,-с.14.

АНОТАЦІЇ.

Дегтярьова Л.Н. Опади Північного Причорномор’я і можливості їх регулювання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.09 - метеорологія, кліматологія,

агрометеорологія.- Одеський гідрометеорологічний інститут, Одеса, 2000.

Дисертація присвячена проблемі регулювання опадів шляхом проведення активних впливів на ресурсні хмари у Північному Причорномор’ї. Досліджені особливості просторово-часового розподілу ресурсних хмар і полів опадів з використанням стандартної метеорологічної і радіолокаційної інформації. Розроблені радіолокаційна модель відбивальних властивостей хмар і опадів, радіолокаційний метод розпізнавання зливових хмар та вимірювання інтенсивності опадів.

Досліджена можливість штучного регулювання опадів. Основні результати впроваджені в оперативну роботу Одеської і Кримської воєнізованих служб.

Ключові слова: ресурсні хмари, опади, модель, прогноз,

розпізнавання, вплив, інтенсивність.

Дегтярева Л.Н. Осадки Северного Причерноморья и возможности их регулирования. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.09 - метеорология, климатология, агрометеорология,- Одесский гидрометеорологический институт, Одесса, 2000.

Разработана и обоснована методика радиолокационного исследования ресурсных облаков и осадков для решения задачи регулирования режима осадков в Северном Причерноморье. По данным стандартной метеорологической и радиолокационной информации исследованы облачные ресурсы теплого и холодного периодов. Получена пространственно-временная и радиолокационная структура ресурсных облачных систем. Установлено, что максимальное значение радиолокационных характеристик облаков приходятся на послеполуденные часы. Выявлены региональные особенности распределения полей осадков на исследуемой территории. Общая закономерность пространственного распределения месячных сумм осадков заключается в постепенном их увеличении от прибрежных районов к более континентальным.

Впервые получена структура полей жидких осадков в Северном Причерноморье. Установлены бездождные периоды, ежегодная продолжительность которых превышает один месяц, а продолжительность до трех месяцев отмечается один раз в 30-50 лет.

Исследовано влияние противоградовой защиты на режим осадков. Отмечено увеличение числа дней с осадками в период градозащиты. Исследована возможность искусственного получения дополнительных осадков при проведении градозащиты. Проанализировано 1314 конвективных ячеек, для которых получены радиолокационные параметры, рассчитаны площадные и объемные значения радиоэхо, поперечные сечения конвективных ячеек на уровнях максимальных размеров площадей радиоэхо внесения реагента (-6+-12°С), зон выпадающих осадков (1-1,5 км над подстилающей поверхностью). Установлено, что наиболее перспективными для вызывания осадков являются конвективные ячейки, обладающие большим объемом и высоким водозапасом (1100-2800 тыс. т). Для повышения эффективности регулирования осадков разработана радиолокационная модель, позволившая получить их поляризационные параметры для различной интенсивности. Разработаны новый радиолокационный метод измерения интенсивности осадков и метод

распознавания ливневых облаков. Радиолокационный метод измерения интенсивности выпадающих осадков, который в отличие от существующих, позволяет с высокой точностью проводить радиолокационные измерения. Указанный метод основанный на полном приеме отраженной мощности, а суммарная эффективная площадь рассеяния при этом не зависит от функции распределения частиц осадков в импульсном объеме. Разработана методика измерения суммарной эффективной площади рассеяния осадков.

В радиолокационном методе распознавания ливневых облаков информативными параметрами являются поляризационные параметры Стокса. Определена относительная ошибка параметров Стокса, величина которой составила 0,1-ь0,4дБ. По параметрам Стокса построен демаркационный график распознавания ливневых и градовых облаков. Вероятность распознавания составила 99%.

Разработанные в диссертационной работе новые методы измерения интенсивности осадков, метод распознавания ливневых облаков могут использоваться в оперативных подразделениях гидрометслужбы Украины.

Ключевые слова: ресурсные облака, осадки, модель, прогноз, распознавание, воздействие, интенсивность.

Degtyaryeva L.N. Rainfall in the northern Black Sea Region and the possibility of its artificial control.- Manuscript.

Thesis for a candidate's degree by speciality 11.00.09 - meteorology, climatology, agrometeorology.- The Odessa Hydrometeorological Institute, Odessa, 2000.

The thesis is dedicated to the problem of precipitation control through resort raincloud seeding in the region of Northern Black Sea. Peculiarities of resort raincloud and and precipitation field spatio-temporal distribution are studied on

the basis of both conventional meteorological and radar information. A radar model of raincloud and reflectance, a method for raincloud ranging and rainfall rate observation was worked out.

The possibility of the artificial rainfall control is under study in the thesis. The principal results have been brought into practice in the work of the Odessa and Crimea militarizen seeding service subunits.

Key words: Resort raincloud, rainfall, model, forecast, ranging, in seeding, intensity.