Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Разработка моделей территориального распределения грозовой деятельности

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Разработка моделей территориального распределения грозовой деятельности"

Г» и

- (

К1ШМСТЕРСТВ0 НЭЗКИ.ВНСВЕП скола я технической политики Р0ССЕ2СК0Л СЕДЕРПЦИИ

РОССВЯСКНЗ ГОСЗДйРСТВЕШШ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

горбэтешш вапштши ПЕТРОВНА

3£К 551.521.221

РАЗРАБОТКА Е2Л5ЛЕП ТЕРРйТОРИйШШГЗ РЙСПРЕДЕ£ЕННЯ ГРОЗОВОЙ ЯЕЯТЕЙЬПССТИ

Ш.ОЗ.ОЗ-Иотеорзяогйя, кякаатологкя.агронетворолсгка)

ПЗТОРЕОЕРЙТ

пг:ссертгп;ги на сонскаике ученой степегги кандидата географкчзскнх н*:;;:

Сзнкт-Петербддг -1393

Работа, выполнена в ШИ высоких напряжений при Томском политехническом университете

кучный руководитель

Официальные оппоненты

кандидат технических наук, доцент А.А.ДУЛЬоОН

доктор географических наук Т.В.ЛОБОДИН

Ведущая организация

кандидат шиэико-матенатических наук, допент Б.Ы.ьОРОЕЬКЗ

Сибирский региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт /СибШИГМИ/, Росгидромет

Защита состоится «Р/« ЫН/'Н^_1955г.

в часов на заседании специализированного совета

К.06о.19.01 при Российском государственной гидрометеорологическом институте по адресу: 195156, г,Санкт-Петербург, Малоохтинский проспект,98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГП1Й.

Автореферат разослан " " ^СОСС^) 1993г.

Учены-! секретарь специализированного совета ::.г.к., доцент

А.З.Дикинис

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАШШ ,

Актуальность проблемы. Повышение надекнооти ыолпиезашиты ' различных объектов невозмокно без достоверной информации о гро- ■ зопораглемости территории, на которой находятоя эти объекты," причем чем детальнее информация о территориальном распределении грозовой активности, тем более оптимальные решения могут быть приняты по иолниезащите. Следовательно необходимы региональные . карты грозовой деятельности.

Суаествушие инструментальные средства (однодунктовые. и многопунктовые системы местоопределения молний, счетчики'разрядов молний) в перспективе позволят создай карты плотности разрядов молнии. Однако стоимость таких систем не позволяет наде-. яться на их массовое использование в обозримом будущем на об- '-.' шцрноЗ территории нашей страны.

Дале если серийный выпуск упомянутых приборов будет нала-, ген, оснащение ши метеосети и накопление необходимого минимума статистических данных потребует не менее десяти лет.. Поэтому изучение пространственного распределения активности грозовой деятельности и построение региональных карт среднего числа? дней " с грозой и средней продолкительности гроз остается актуальной . ■ задачей. • -.

Однако при картографировании .информации о грозах возникает ряд слоетостей. Во-первых - редкая сеть метеорологических стан-цпй приводит к необходимости интерполирования данных для описа-. ния характеристик грозовой деятельности на территориях, где нет -наблюдений. Во-вторых - поскольку грозам в их территориальном распределении присуща избирательность, к выбору метода интерполяции следует относится осторожно. Поэтому желательно иметь мо- . дель, которая связывала бы физико-географические характеристики местности с характеристиками грозовой деятельности. Это чрезвы-. чайно сложная задача, решить которуа в полном объеме вряд ли удастся скоро, однако в этом направлении следует работать, добиваясь прогресса хотя бы в постановке и-проверке гипотез по влияния отдельных факторов. В перспективе, шлея такую модель и ус-таногив экспериментально с помощью счетчиков разрядов молнии соответствующие соотношения мецпу плоностью разрядов и средними значениями числа дней с грозой и продолжительности гроз на выб-рщишх базовых стаетцш;-:, могло будет построить достаточно на-де::'.1л:с карты плотности газрядов молнии и увязать имеющийся бога-тсйсЗ материал многолетних наблюдений за грозами с инструмен-

тальными данными.

Целью данной работы яшшотся изучение физических причин очаговости грозовой деятельности, т.е. выявление факторов, формирующих такую очаговость п изучение региональных особенностей ^розовой деятельности на примерах равнинной территории Томской области и холмистой ДаезказганскоЗ области для использования • этих данных в народном хозяйстве.

Различные по физико-географическому положению территории взяты для изучения не случайно, а для того, чтобы избегать ози-бочно "расширения" зоны действия полученных выводов, т.н. рассматривая территории с резко отличающимися клиштическимп условиями, мы имеем больше шансов избегать необоснованных обобщений.

Научная новизна работы определяется следувщи:

1. Статистически .подтверждено наличие мезоклиматической неоднородности в распределении грозовой деятельности по территории.

2. В результате проверки на климатологическую и статистическую однородность метеорологических рядов продолжительности и повторяемости гроз метеостанций Западной Сибири и Казахстана установлено наличие статистической неоднородности рядов, которая ыокет свидетельствовать о наличии тревда.

3. Установлена количественная зависимость грозовой активности • от свойств подстилавшей поверхности и литосферы.

4. Установлено,, что наибольшее влияние на неравномерность грозовой активности по территории оказываыт тепловое и влажностноо

. состояние подстилающей поверхности и особенности орографии в окрестностях метеостанций.

5. Для территории Томской и Джезказганской областей построены статистически значимые прогностические регрессионные модели, связывающие значения продолгительности и повторяемости гроз с высотой орографических препятствий в окрестностях метеостанций, координатами' пунктов наблюдения, температурными и вла~-

■ ностными характеристиками подстллажей поверхности, аномалиями геофизических полей.

6. Получено, что при стабильности расположения очагоз повышенной (погашенной) грозовой активности, средние значения грозозн:: характеристик взятые за различные периоды могут существенно различаться, поэтому карты среднего числа дней с грозей п сродней продолжительности гроз необ::од:п.:о периодически корректировать. '

Практическая ценность работы. ■

1. Построены региональные карты грозовой деятельности для терри- -■ торий "Томскэнерго" л "Карагацдаэнерго". Работы выполнялись.в соответствии с отраслевой научно-технической программой Минэнерго СССР. Карты повторяемости.и продолнительности гроз, отатистические и вероятностные характеристики гроз используются энергетиками яри проектировании схем моляиезащдты.

2. Полученные в работе результат^ использованы в "Методике построения региональных карт интенсивности грозовой деятельности для равнинных и холмистых (до 1000 м). территорий", разработанной в КШ ВН и у тверженной з качестве отраслевой в Минэнерго F3.

На задачу выносятся следующие .основные положения:

1. Статистическое подтверждение существования мезоклиматической неоднородности распределения грозовой активности.

2. Анализ временных рядов продолжительности и повторяемости гроз: наличие тренда в метеорологических рядах при стабильности территориального располокения очагов повышенной (пониженной) грозовой деятельности. -..■•■

. 3. Комплексное влияние на интенсивность грозовой деятельности температурно-влаййостного состояния подстилающей .поверхности, орографических особенностей местности,- особенностей строения литосферы. ;

4. Уравнения регрессии, моделирующие активность грозовой' деятельности в зависимости от физико-географических характеристик местности для болотистой и равнинной территории Томской области и холмисто-пустынной территории Джезказганской области.

Апробация работы.

Содеркание работы и ее основные полоненич докладывались на Ш Всесоюзном симпозиуме по атмосферному электричеству (г.Тарту, 28-31 октября IS86 г.), на 17 Всесоюзном симпозиуме по-атмосферному электричеству (г.Нальчик, 7-II октября 1990 г.), на научно--лрактнческой конференции "Ледники и климат Сибири" (г.Томск, 1987 г.), на конференции "Непериодические быстропротекаодие явления в окру павшей среде" (г.Томск, 1988 г.), на научных семинарах кафедры метеорологии и климатологии Томского государственного Университета (1988 г.) и НИИ высоких напряжений (I98G г., 1990 г., 1992 г.).

. Содэраание работы.

! В ДвдвоО_глаБв_ рассмотрено цространственное распределение гроз по земному шару и доказано наличие, в соответствии с масштабами территорий, макроклиматической, незоклпттической и :лш;-I роклиматической неодпородностей.

• ' На основании литературных данных вцдолепы факторы, которые могут влиять на неоднородности различных масштабов. Результирующая интенсивность грозовой деятельности в данном пушсто - резуль-- тат наложения неоднородностей трех масштабов - макро, пезо и ыикро, однако роль этих составляющих в разных районах мог. от бить различной. Наличие неоднородностей распределения гроз осдогллст выбор метода интерполяции характеристик грозовой активности на территории не освещенные метеонаблвдегаш1.я. В то г.о время достоверность (существования кезоыаситабной неоднородности для удовлетворения потребностей энергетики додгша быть подтверждена статистически. . - . : проверки наличия статистически значимой мезоклпматичес-кой неоднородности распределения средней продолжительности (П) и среднего числа дней с грозой (Т) было проведено попарное сравнение 20-ти летних рядов наблвдений над грозами по данным 27 .метеостанций Томской области и 29 метеостанций Еглого Казахстана. Проверка на принздяекность к одной генеральной совокупности рядов . наблвдений каждой пары станций осуществлялась с помощью критериев Фишера и. Стькиента. В результате статистических исследований получено, что для холмистой территории Казахстана разница мегду значениями продолжительности гроз случайна только в 23^ от общего числа рассмотренных пар метеостанций, дая рздоз повторяемости гроз - в 35$. Дея равнинной территории Томской области в 54# пар метеорологические ряды П относятся к одной генеральной совокупности, а дая радов повторяемости гроз в пар. При этом ;:о обнаружено -зависимости числа'пар, в которых эмпир:1ческие ря^ы от: носятся к одной генеральной" совокупности в пределах рассматриваемых областей, от расстояния мезду метеостанциями.

Во_вто£ой главе исследованы на о,инородность 50-летнпе :.:з-теорологические ряды, наблюдений над грозагли. Расс:.:отрены причины, обуславливающие климатсдопгческуи неоднородность и прозедека проверка на статистически однородность 50чаетних метеорологических рядов с помощью критерия Стьццента. Статистически однородных ■ рядов 50-летней длительности на территории Западной Сибири и Ка-

захстапа оказалось крайне мало (20$). Нарушение однородности на различных станциях происходило в разное время как для значений -продолжительности, так и числа дней с грозой. Поскольку климатологических причин этих неоднородностей не обнаружено, модно предполагать, что полученные статистические неоднородности -следствие наличия в рядах наблвдений над грозами цикличности большого периода или тренда. Дяя тою, чтобы проследить харак-.. тер изменения средних значений Т, П и стандартных отклонений

6" (П), 6*(Т) исследуемых радов в зависимости от периода осреднения, названные характеристики получены последовательно за , 2, 3, 5 ... 50 лет наблвдений, за период с 1936 по-1985 г.г.

Стабилизация средних значений Т, П, & (Т), & Ш), при которой изменение характеристик с увеличением периода-осреднения не превышает 105, наступает за период 20-30 лет. Дня оценки прогностической ценности результатов осреднения исследованы 50-,-летние ряда наблвдений й изменение скользящих средних значений ТиП, за периоды, осреднения 10, 20 и 30 лет.'

В результате расчетов получено, что для большинства метеорологических рядов изменение уровня средних значений Т происходило следущж образом: увеличение скользящих средних значений до величин, древшшдах средние 50-летше на 15-2С$ для. метеостанций Томской области (рис. I), на 15-4£$ даш метеостанций Казахстана, затем постепенное уменьшение до величин, меньших, чем 50-летние на 5-10 %.' Для эмпирических рядов' продолжительности •гроз происходя® увеличение средних значений П относительно средних 50-леткйх дри 30-детнем периоде осреднения - на при 20--детнем - на 30-4Са дри 10-летнем периоде осреднения - на 60-70%. Причем для рядов наблвдений над грозам метеостанций Ка- -захстана отклонения от средних 50-летних значительно больше, чем для рядов по Томской области. Оценка статистической значимости различий мецду значениями ТиП 50-летних средних и скользящих средних проведена с помощью критерия проверки гипотезы о среднегл значении нормально распределенной генеральной совокупности при известной дисперсии. В результате исследований получено, что с точки зрения статистики выборку необходимо увеличить до максимально зозмопного, поскольку даг:е 30-летние средние не репрезентативны. Однако с точки зрения прогноза на будущее, особенно если в ходе грозовой активности существует трецц возмогло имеет смысл не ориентироваться на значительный период осреднения, а

Рис.1 Изменение скользящих средних значения Т м/станции Колгмшево за периоды 20лет на&людения. п-гкюядк.овый номер периода осреднения

ограничиться последними 20-дотними участаами ряда наблюдений, т. к. они-лучие характеризуют блииайпув перспективу 'грозозсй актпэ-• ности. Кроме того, если сравнить карты распределения среднегодового 'числа дней с грозой, полученные за различные периоды наблюдений, то окалется, что территориальное расположение очагов повышенной (понигенной) грозовой активности практически не изменилось. Следовательно, карты, построенные по результатам да:;:с 20-летних наблюдений над грозами, объективно отражают территориальные особенности распределения.гроз, однако их целесообразно периодически корректировать. .

В третьей главе представлены результаты корреляционного и регрессионного анализов влияния на территориальную неоднородность - грозовой деятельности'различных факторов: атмосферной циркуляции, особенностей географического положения пунктов наблюдений, характеристик орографеш в окрестностях метеостанций, температуры и .влажности воздуха, свойств подстилающей поверхности и состояния

литосферы. Так как макропроцессы создают обдай' фон развития и возникновения гроз, то в настоящей работе рассмотрено влияние на1 интенсивность грозовой деятельности особенностей атмосферной циркуляции. В результате анализа циркуляционных процессов в атмосфере с точки зрения тлпизации-АЛ.Каца получено, что для тер- • ритории Томской области наибольшее число гроз бывает при центральной и смешанной формах циркуляции, а для территории Казахстана западной и центральной. Попытка использовать численное значение индексов циркуляции А.Л.Каца при моделировании грозовой деятельности положительных результатов не дала. Видимо это обусловлено расположением районов, для которых рассчитывается индексы Каца. В средней тропосфере в дни с грозой над территориями Томской области и Казахстана юго-западные потоки составляют соответственно 56 и 35%, западные 21 л 34%, северо-западные - 23 и ЗС%.~ Данные соотношения учитываются при анализе влияния орографических неоднородностей в окрестностях метеостанций на развитие грозовой деятельности в районе метеостанции.

В данной главе исследована корреляционная зависимость средней продолиитаяьности гроз и среднего числа дней с грозой от высоты станций - над уровнем моря для четырех, отличающихся по физико-географическому положению-районов. В результате исследований получено, что в континентальных районах влияние орографии на интенсивность грозовой деятельности сильнее, чем в районах, расположенных вблизи океанов.'

При исследовании зависимости грозовой активности от координат пункта наблюдений оказалос, что для территорий Центрального и Юкного Казахстана с изменением географического полоаения меняется активность гроз; в Томской области число дней с грозой меняется только с изменением географической ■ шроты. При исследовании влияния на грозозую активность температуры воздуха и упругости водяного пара получено, что при доверительной вероятности 95% значимыми являются коэффициенты корреляции только для территории Центрального и Еиного Казахстана. Приэтом климатические :гарактеристики, полученные по результатам наблюдений в сроки максимального развития конвекцгш, лучше связаны оо значениями интзп-стшнсстл гроз, чем за другие сроки наблюдений.

lía' '¿хзяшровшше кяшата над топ юти иноЗ территорией решавшее значение оказывает радиационный баланс подстилающей поверхности, поэтом;' 2 данной главе рассмотрено влияние на грозозую

активность сведущих факторов: I.. Температура поверхности почвы; 2. Суммарного непарения о поверхности почвы; 3» Характеристик увлажненности почв: максимально вэзмохшого испарения, средней влажности почвы в долях наименьшей влагоем-кости, дефицита суммарного испарения и дефицита общего увлажнения; . 4. Альбедо подстилаюцой поверхности.

В результате исследований получено, что коэффициенты корреляции мевду характеристиками грозовой активности с температурой ■ поверхности почвы, а такие суммарным испарением с поверхности почвы для территории Центрального Казахстана намного выше, чем для Томской области. Различия в значениях среднего числа дней с грозой на территории Джезказганской области могло объяснить эффектом влияния температуры почв на 45#, на территории Томской области - на 11$, влиянием суммарного испарения с поверхности почвы - на 36$ и 19$ для Дкезказганской и Томской областей, соответственно. .

Все характеристики увлажненности почв для территории Томской области имеют значимые коэффициенты корреляции со значениям:: среднего числа дней о грозой и территориальные изменения любой из них могут быть использованы при исследованиях интенсивности грозовой деятельности.

В грозовой период территория Джезказганской, области представляет собой щебенисто-гллнпстые плато с разрешенным растительным покровом, территория ке Томской, области сплошь покрыта растительностью.

- Поэтому для определения влияния подстилавшей поверхности на интенсивность грозовой деятельности для территории Томской области , бралась карта растительного покрова, для Джезказганской -почвенная карта. В результате исследований получилась хорошая •корреляционная зависимость характеристик грозовой актпзностп от значений альбедо подеттхаацлх поверхностей.

Поскольку териичеекпй реним верхней части' земно- кори находится в энергетическом взапгхэдейстззш на только с косютесг-им пространством, но н с* источником внутреннего тепла Земли, то последнее, оказывая влияние на тепловое состоякио почви п пород, залегающих вблизи поверхности, могет оказывать зли.'шпе на формирование климатических-особенностей той пли иной территории. В

настоящей работе проанализированы корреляционные связи активности грозовой деятельности с аномалиями магнитных и гравитационных полей, которые могут служить характеристикой структуры литосферы, а следовательно и косвенны:.! показателем теплового состояния почв и пород. Коэффициенты корреляции характеристик грозовой активности со значениями изостатических аномалий и аномалий магнитного • поля для, территории Джезказганской области высоки и значимы с доверительной вероятностью более 95$, для Томской области они несколько меньше, причем с изостатическими аномалиягш значимы коэффициенты корреляции только продолжительности гроз.

Анализ результатов проведенных исследований позволяет еде-' лать вывод о том, что практически все рассмотренные характеристики системы атмосфера-литосфера оказывают влияние на избирательность грозопораглемости территорий, хотя степень влияния отдельных факторов для различных территорий далеко не одинакова. Совокупное воздействие на грозовую активность всех доступных.для рассмотрения факторов и степень влияния каздого из них можно оценить построив уразнепня чнокествеяной регресса, в ноторнх в качестве зависимых переменных все рассмотренные выше характеристики системы атмосфера-литосфера.

В четвертой главе представлен результаты разработки математических моделей пространственного распределения климатических характеристик грозовой деятельности на территориях Томской и Джезказганской областей с помощью регрессионного анализа.

При построении статистических моделей долено выполняться условие нормальности распределения предкктантов, поэтому эмпирические ряды-продолжительности и повторяемости гроз предварительно были проверены на соответствие .нормальному затону распределения. Характеристики системы атмосфера-литосфера, принятые в качестве предикторов отличаются по абсолютной величине на несколько порядков и имеют различную размерность, поэтому они преобразованы в относительные.величины путем норгетрования относительно своих средних значений.

Построеш!е уразнешй регрессии проводилось с помощью стандартной программы расчета множественной регрессии с использованием компьютера типа 1К.1. Для построения статистических моделей использовался шаговый регрессионный метод, позволяющий из множества предиктороз выбрать наиболее значимые. Основанием для пи-бора лучтлэго уразнешм регрессии служили стандартные критерии

оценки моделей. 'В качестве исходных'данных использовались результаты наблюдений 49 метеостанций- Западной Сибири и 40 метеостанций Центрального Казахстана. Все метеостанции имеют достаточно длинный (не менее 30 лет) ряд непрерывны:: наблюдений.

В качестве предикторов приняты следующие независимые пере-:.:еняыо:

А - географически координаты пунктов наблюдений, 4 - высоты метеорологических станций' н.у.м.,

условные высота препятствий перед и за станцией, ¿, £ - средние многолетние значения температуры воздуха и упругости водяного пара, д, - величины аномалий силы тякести, /72 - магнитных аномалий,

а - значения альбедо подстилающих поверхностей, I - величина среднегодового испарения с поверхности доч-

'ВЫ,

^....¿р» - сроднемяоголстние значения температуры поверхности почвы по месяцам грозового сезона. 3 результате регрессионного-анализа получены статистические :.:одсли 1-го порядка, которые в значительной степени отражают фи-зпчзенуи суть влияния, различных факторов на интенсивность грозовой деятельности:

Для Томской области

Т"/2,6 * /4,2 С - д,32й *. (9$А,2. . (I)

Л• 39./ * 37,3 / - 40,4 й * 6,32 Ь.2 (2)

Для Джезказганской области

Т* -/52 * +7,22кг */0,&е * 3,52р *

-ШЬг (3)

П -- -Ш + 3/(1? -26,9А * 37,9^2 */О, >

* 2,24т */.?5tpmtr ' (4)

Не г.слутспа десятков рассмотренных (¿акторов в лшсЗццс уроа-"с:.:с;:о.1 гбласти экяк 3, дяя Д-::ез::азганст;ой - 6 наибо-о т-.птопслапосяьэ гроз. ОСвяы для урлвпошй I - 4

слагае:жм является высота орографических препятствий за метеостанциями. Кроме того величина суммарного испарения с поверхности почвы на территории Джезказганской области имеет ишротцьи ход и, возмогло, предстазлеяа в уравнения:: 3 и 4 совокупно с вкладом

f . В качестве характеристик подстилающей поверхности для покрытой растительностью территории Томской области лучшей оказалось альбедо растительного покрова, дая пустынной Джезказганской области - температура поверхности почвы за различные месяцы грозового сезона. Однако данные модели не могут быть использованы для прогностических, целей - для расчетов значений Т и П в промежуточных мегду метеостанциями точках, т.к. они не удовлет-' зоряют критерия:.] оценки моделей. В частности, в полученных вше моделях (уравнения 1-4), доля объясненной вариации относительно среднего значения отклика не высока и колеблется от 44 до 13%, а часть единичных нортлизованкых остатков превышает критические значения.

Поэтому в работе бшш получены более слошяые статистические модели, в которых в качестве предикторов, кроме юшматогеограу::-ческих характеристик местности, включены их сочетания.

Для территорий Томской области предсказывающая модель территориального распределения грозовой деятельности выглядит следующим образом:

Л 25.8 -56,21*55,4 l/fô -t2,6&2/a -û,47ôipms -т/р* *S,5Sifim» 'ipms/g - 0,49$ipms 'tpme/m +/5.7 />2--9SJ ф - Wfae/f *S2,Sf/À2 * /7,2¿-a. ( 5)

П' - (t2 * 8f,5ipmr/û f?û,f(j À2 -Mjfo/i2 <■ *3SJ oJ-k * 2f,4 y/A* - 20,5/1/ki * i?,/f/m >

67,6-¿/ùf - f6.3¿рте -g//77 - te,6 ipms •/V * * rtjtpmS ■ ipmt/m - Sf.Sk ' ip/ni (6)

Для террпторш: Дшезказганской области:

Г ■ -2Г& -42.2А * 264 / - 25â i-Â * 57,7-¿-А --/7,2i-Al * агбг/fa +5.54A-Â2 + 75,9

i- гнл * aste/if * 49/т>/Аг. (7)

Л = -654 *3621? - £6,6Af * ША& *47,Ц *254ipz --/5?¿^ +£6?¿pms -№¿p*r -3í2 ¿ f +66,3-1-Л -- 42,?-¿-A - 72.5Asd *53,5At/A2 * 57.6Á/ A2. (8)

Полученные : регрессионные" модели (5-8) трудно интерпретировать физически, но они, по крайней мере, воспроизводят основные черты поведения изучаемого отклика. Подели статистически значимы, объясняют 80-90$ общего разброса П и Т, удовлетворяет всем критериям оценки моделей.

Сравнивая гстатисти^ебкие уравнения регрессии, полученные для территории Томской области, с уравнениями, полученными для -Джезказганской области, мокно заметить, что в уравнениях для обеих областей наибольший вес имеют следующие факторы; географическая широта пунктов наблюдений, величина испаряемости'с по-верхностп почвы и высоты орографических препятствий в окрестностях метеостанций. Кроме того включение в уравнения для продолжительности гроз температурных характеристик почв значительно облегчает поиск модели. .

Для проверки пригодности полученных моделей/для расчетов значений Т и П в промежуточных мегду метеостанциями точках .было проделано следующее. '

Из массива даннш: каждой из областей исключались значения отклика и соответствующих им предикторов несколько произвольно . взятых станций. Для оставшегооя массива данных были построены прогностические регрессионные модели Т и П. Значения среднего числа дней с грозой и средней продолхштальности гроз исключенных били рассчитаны,по полученным формулам и значениям стг.н:: переменных. lía рис. 2 представлены значения среднего •■::ic;xi ..-шэй с грозой для метзостакщ-й Томской области и станций, ..••^¡»агошигипЕ: zójir&ñ границ с областью. Кроме того нанесены значения' среднего чт:пла дней с грозой тех.метеостанций, характерно-пстсса:: были исключены при построении контрольных уравнений. С:.пз!!с:п:е расчетных и наблюдаемы:: значений свидетельствует о при-:ссгл ::элуч--н;ас: моделей и 'пригодности их доя расчета знач?-í ;: П поосвецешшх наблюдениями территориях.

Рис.2 Распределение значений среднего числа дней с грозой по территории Томской о&ласти за период 1966-1985г.г.

[23] - Значения Т рассчитанные по контрольному уравнения.

Основные выводы. .

1. Подтверждено существование статистически значимой мезокянма-тической неоднородности распределения гроз и неправомочность . в связи с эти:.! линейной интерполяции количественных характеристик грозовой активности, полученных на метеостанциях, на территории между метеостанциями.

2. Проверка 50-летних радов суммарной за грозовой сезон продолжительности гроз и числа дней с грозой на наличие климатологической и статистической неоднородности выявила изменения уровня средних значений рядов, что позволило предполагать наличие в них трендовой составлявшей.

3. Получено, что при относительной стабилизации значений Т и П за период 20-30 лет наблюдений, средние 20-ти и да~е 30-летних наблюдений, взятые из различных частей пятидесятилетнего ряда, могут существенно отличаться от средних 50-летних.

4. Обнаружена* стабильность расположения очагов повышенной (пони- ■ женкой) активности грозовой деятельности за различные периоды наблюдений. *

5. С помощью корреляционного и регрессионного анализа произведена оценка влияния на грозовую активность территорий следующих характеристик: мауротсштабной циркуляции, высоты станции над уровнем моря и высот орографических препятствий в окрестнос-•тях метеостанций, географических координат метеостанций, значений температуры воздуха и упругости водяного пара за грозо-зой сезон, температурно-влажностного состояния подстилающей поверхности, ге'ографических характерно тик литосферы. В результате анализа оказалось, что большинство из рассмотренных характеристик взаимосвязано с изменениями значений среднего числа дней с грозой и средней продолжительности гроз.

С. С немощью регрессионного анализа дана количественная оценка ••o:.:.T.:&::iiroro влпяшя упомянутых в п. 5 характеристик на Т и П :: недобраны функциональные зависимости, которые в значительна: стогто!Ш страдают физическое взаимодействие различны:: факторов на интенсивность грозовой деятельности.

7. Дтя тсрр::тopiii Томской и Джезказганской областей лоотроош: прогностически:: статистические модели территориального распре-• дглогг'л грегозо:; деятельности и с помощью стандартных крпто-подтверждена пригодность полученных моделей для оцо;пи: числа дней о грозой и сродней продолжиталыюстп гроз.

8. В результате анализа статистических моделей показано, что наибольшее влияние на П и Т для обоих областей оказывают: географическая шрота пунктов наблюдений, величина испаряемости с поверхности почвы, высота орографических препятствий в окрестностях метеостанций и температурные характеристик! почв.

9. Полученные в данной работе результаты использованы в "Методике построения региональных карт интенсивности грозовой деятельности дая равнинных и холмистых (до 1000 м) территорий", разработанной в ШТИ ВН. и утвержденной в качество отраслевой в Минтопэнерго Р5.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Разработка методик и аппаратуры для исследования характеристик. грозовой деятельности и параметров молшш. Отчет о ИГР / ПНИ ВН. Научный руководитель Дульзон A.A., авторы: Раков В.А., Есипенко P.O., Горбатенко В.П., ПЬйванов D.P. Уг Гос. регистрации 01816С05537. Томск, IS85, 84 с.

2. Гпндуллин O.A., Горбатенко В.П., Дульзон A.A. Математическое моделирование грозовой деятельности. - 1У Всесоюзный симпозиум по атмосферному электричеству. Тезисы докладов. Тарту, 7ГУ, 1986, 216 с.

3. Гиндуллп! O.A., 'Горбатенко В.П., Дульзон A.A. О регпоначъних особенностях характеристик'грозовой деятельности. - Е Всесоюзный симпозиум по атмосферное электричеству. Тезисы докладов. Тарту,-ТГУ, IS86, 217 с.

4. Гппдуллпн O.k., Горбатенко В.П. О связи грозовой деятельности с климатическими характеристиками на территории Томской области. Ледники и климат Сибири. Томск, издательство ТГУ, IS87, С. 129-130. '

5. Дульзон A.A., Гшдуллкн O.A., Горбатенко В.П., Есипенко P.O., Раков З.А., Воронцова Н.Г. Исследование территориальной неоднородности характеристик грозовой деятельности. Труды Ш Всесоюзного симпозиума по атмосферному электричеству. Л., Гцдро-мотеоиздат, I9S8, С. 213-21G.

G. Воронцова Н.Г., Гиидуллин O.A., Горбатенко В.П. Исследование региональной .неоднородности распределения грозовой деятельности з Томской области. Непериодические быстропротскающне явления в окружающей среде. Тезисы дошадоз. Томск, 1983, ч. П, Ч. I96-IS7.

7. Гиндуллин O.A., Горбатенко В.П. О связи грозовой деятельности с некоторыми климатическими характернотиками на территории Томской области. Вопросы климатологии и агрометеорологии. Труды Зап-Сибгодромета, 1989. LI., Гндрометеокздат, С. 132-135.

8. Гиндуллин Ф.А.Горбатенко В.П., Дайпенко Г.Н. Исследование :^рактерпстшс грозовой деятельности на территории Томской области. Проблемы г:щро.мэтеорологпческого обеспечения н/х Сибири. Тезисы докладов. Красноярск, 1989, ч. I, С. I2Q-I2I.

9. Гиццуллии O.A., Горбатенко-В.П. Исследование регионалышх распределений интенсивности грозовой деятельности. Характеристики грозовых воздействий и молниезацпта. Сб. ЭЛННа, Москва, 1989, С. 5-II.

10. Гиндуллин O.A., Горбатенко В.П. Построение математических моделей грозовой деятельности. - 1У Всесоюзный симпозиум по атмосферному электричеству. Тезисы докладов. Нальчик, 1990, С. 155-156.