Диссертация (1149454), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Количество дней с грозой в Якутске в разные годы наблюдений.АвторыГодыКоличество дней с грозойнаблюденийМиддендорф [147]1844-18462.0Маак [303]1862-18733.3Филиппов [351]1931-195012.1Иванидзе [263]196710.0Филиппов [352]1951-19705-8Изюменко [265]198212.02009-201210.8Козлов, Муллаяров, Торопов [283]Наблюдения до 1931 г. дают существенно меньшее число гроз в год: от 2 (1844-1846 гг.)до 3,3 (1862-1873 гг.). Вероятно, это связано с тем, что наблюдения гроз осуществлялисьисключительно визуально и могли быть допущены значительные погрешности в определенииколичества гроз.Суммарное распределение гроз по месяцам (рисунок 4.19) показывает, что грозынаблюдаются с мая по сентябрь и распределены довольно неравномерно.
Минимум приходитсяна май (2 случая) и сентябрь (1 случай наблюдения - 01.09.2013), максимум наблюдается в июне(32 случая) и июле (20 случаев). В августе наблюдается спад (10 случаев).Как известно, грозы по синоптическим условиям происхождения можно разделить надва типа – фронтальные и внутримассовые, что подтверждается анализом вариаций поля вовремя гроз в Якутске, а так же сопоставлением их со спутниковыми данными доступными насайте http://lance-modis.eosdis.nasa.gov/imagery/subsets/?project=aeronet&subset=Yakutsk .Количество гроз фронтального типа существенно больше гроз внутримассовых, чтосогласуется с результатами для Северо–Востока Сибири, приведенными в работах [352, 280], вкоторых отмечается, что грозовая активность наблюдается, в основном, на холодных фронтах.Как видно на рисунке 4.20, количество фронтальных гроз существенно меняется из годав год (от 7 до 12 гроз в год), в то же время количество внутримассовых гроз остаетсяпрактически постоянным (3-4 грозы в год).115Рисунок 4.18.
Распределение по годам: число дней с грозой (а), количество гроз (б), количествочасов с грозой (в).Рисунок 4.19. Распределение количества гроз по месяцам в 2009-2013 гг.Основные результаты статистического анализа ближних гроз по наблюдениям в Якутскеза период 2009-2013 гг. можно сформулировать следующим образом. Длительностьфронтальных гроз (рисунок 4.21) простирается от получаса до шести часов, в то время каквнутримассовые грозы более кратковременные, максимум длительности составляет 2-2,5 часа(в редких случаях до 5 часов).116Рисунок 4.20. Количество фронтальных и внутримассовых гроз по годам наблюдений.Рисунок 4.21. Длительность гроз по типам: все типы (а), внутримассовые (б), фронтальные (в).Число молниевых разрядов в минуту (рисунок 4.22) для внутримассовых гроз лежит вдиапазоне 0,6-2,2 разряда в минуту, что значительно больше, чем для фронтальных гроз – 0,21,0 разряда в минуту.117Рисунок 4.22. Число молниевых разрядов в минуту: оба типа гроз (а), внутримассовые грозы(б), фронтальные грозы (в).Количество положительных и отрицательных разрядов по годам (рисунок 4.23) меняетсяследующим образом: до 2011 г.
доминировали положительные разряды, после 2011 г.наблюдается тенденция к увеличению количества отрицательных разрядов и уменьшениюположительных.Соотношение отрицательных и положительных разрядов по типам гроз за весь периоднаблюдений дано в таблице 4.4. Во фронтальных грозах доля положительных разрядовсоставляет 47,13% (1232 разряда), соответственно доля отрицательных 52,87% (1382 разряда).Инаякартинанаблюдаетсядлявнутримассовыхгроз,где,наоборот,доминируютположительные разряды - 67,33% (1167 разрядов) против 32,66% отрицательных (566разрядов).
Несмотря на то, что количество фронтальных гроз (48) больше чем внутримассовых(17), их интенсивность (количество разрядов в минуту) значительно уступает грозамвнутримассовым, поэтому суммарно (по всем типам гроз) доля положительных разрядов55,19% (2399 разрядов) чуть больше отрицательных 44,81% (1948 разрядов). В суммарномраспределении количества часов с грозами по времени суток (рисунок 4.24, таблица 4.5)наблюдается два максимума, приходящиеся на утренние (5-8 LT) и вечерние (16-20 LT) часы, атак же два минимума в 2-4 и 10-14 часов местного времени.
Суточное распределение грозследующее: фронтальные грозы наблюдаются в любое время суток, максимумы приходятся с 5до 8 и с 17 до 20 часов местного времени. Конвективные грозы не наблюдались с 10 до 12 часовместного времени.118Рисунок 4.23. Количество положительных и отрицательных разрядов по годам наблюдений.Таблица 4.4. Распределение положительных и отрицательных разрядов по типам гроз за 5 лет(2009-2013 гг.)Тип грозыВнутримассовые(N=48)Фронтальные(N=17)Оба типа(N=65)Количество разрядовПоложительныеОтрицательные1167 (67,33%)566 (32,66%)Сумма1733 (100%)1232 (47,13%)1382 (52,87%)2614 (100%)2399 (55,19%)1948 (44,81%)4347 (100%)Максимумы конвективных гроз приходятся на вечернее время в период максимальногопрогрева поверхности земли – 15-18 часов местного времени.Конвективные грозы, которые наблюдаются в ночные и утренние часы, объясняютсяналичием в окрестности пункта наблюдения множества хорошо прогреваемых в дневное времяводоемов и возникающим резким температурным контрастом с холодным ночным воздухом[280].Распределение длительности грозы в зависимости от типа электрической структурыгрозового облака показано на рисунке 4.24.
Наибольшую продолжительность имеют грозы спреобладающим 2-м типом электрической структуры облака – 4-5 часов. Остальные четыретипа имеют продолжительность от получаса до 3-4 часов и отличаются между собой разнымраспределением в данном диапазоне времени.Особый интерес представляют относительно медленные вариации напряженности поляво время ближних гроз. В таблице 4.6 представлены статистические характеристики таких119вариаций поля за 2009-2013 гг.
Рассмотрены следующие параметры: продолжительность (вминутах), максимальные значения напряженности поля для каждой грозы (в кВ/м дляположительной и отрицательной полярности), электрическая структура грозового облака, типгрозы («ф» - фронтальная, «в» - внутримассовая). Сравнение с данными, приведенными втаблице 4.2, показывает, что средняя продолжительность гроз (110 мин) меньше среднейпродолжительности возмущений приземного поля (154 мин.). Это объясняется тем, что полегрозового облака охватывает значительно большую область на поверхности земли посравнению с размерами самого облака и, тем более, областью заряда в грозовом облаке, скоторым связаны молнии, как это показано на рисунке 4.13 согласно работе [354].Продолжительность грозыимеет корреляцию с продолжительностью возмущения поля вданной грозе (рисунок 4.26).
На рисунке 4.27 приводятся распределение продолжительностивозмущения электрического поля для разных типов гроз, а так же суммарное распределение.Существенных отличий в распределениях для фронтальных и внутримассовых гроз ненаблюдается. Общая продолжительность возмущений поля имеет максимум от 60 мин до 180мин с плавным спадом до 420 мин. В распределении максимальных значений возмущения полядля каждой грозы наблюдается три максимума и два минимума (рисунок 4.28). Максимумыприходятся на значения –2-0 кВ/м, -16-20кВ/м, +18-+20кВ/м.
Минимумы – на –(12-14) кВ/м и+12-+16 кВ/м.В приведенной выше статистике параметров ближних гроз амплитуда скачковнапряженности поля подробно не рассматривается. Следует пояснить, по какой причине этосделано. Во многих работах, например [240, 355], считается, что амплитуда скачканапряженности поля пропорциональна расстоянию до молнии: чем ближе молния, тем большеамплитуда. Однако наши измерения не согласуются с подобным утверждением.121Таблица 4.5. Распределение количества часов с грозами по времени суток.
Время местное.Год20092010201120122013ВсегодыТипгрозыфвсуммафвсуммафвсуммафвсуммафвсуммафвсумма1123411111314221121126272121211213112132131112111112426111235131411162811262882221311112628911221122516Часы10 11 12 13 14 15 161 1 1 112 11 1 1 12 21 11 2 11 1 11 11 2 3 11 211 31 1 21 21 2 41 1 1 1 121 1 1 11 1 1 2 2 1 33 3 2 2 3 4 82 2 5 53 3 2 4 5 9 1317 18 19 202 2112 222 1 1 21 2 13 3 2 23 2 3 31 1 1 14 3 4 43 3 4 52 1 1 15 4 5 61 1 1 111 1 1 111 9 9 125 4 3 316 13 12 1521 22111 11 323 241 11312121321311264102131121121161711639311111112426Рисунок 4.24. Распределение длительности грозы в зависимости от типа электрическойструктуры грозового облака.Рисунок 4.25.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
