Диссертация (1149467), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Большинство кластеров данного типа гроз формируются несколькимипоследовательноразвивающимисяконвективнымиячейками.Можновыделить интересную особенность развития кластеров: как правило, новаяячейка зарождается на правом фланге облака (относительно направленияраспространения) на расстоянии 3…5 км от существующей ячейки.
Втечение 10…15 минут они могут быть одновременно электрическиактивными, после чего старая ячейка исчезает, а следующая новая ячейказарождается справа от нее. На этом этапе развития кластера значение егорадиуса, оцененное по СКО рассеянных точек может значительноувеличиться (до 20…25 км).2) Многоячейковые грозы с неупорядоченными кластерами. Во многомони похожи на предыдущий тип, но здесь ТЦК короче, направление их55распространения может значительно отличаться друг от друга, их формымогут значительно отличаться от прямых (над холмами можно наблюдатьтреки в виде полуокружностей). Положения зарождающихся кластеровнепредсказуемы и их движение не так упорядоченно, как для гроз первоготипа. Этот тип гроз более типичен для фронтов окклюзии.3) Одноячейковые грозы состоят из нескольких конвективных грозовыхкомплексовбезхарактеризуютсядвижущимисявыраженногонаправленияизолированнымикороткимираспространенияневзаимодействующимикластерами,случайноимедленновозникающимивпространстве и времени.
Они зарождаются независимо от других кластеров(ячеек) и характеризуются очень быстрым (несколько минут) ростоминтенсивности молниевых вспышек. Расположения зарождения такихкластеров практически непредсказуемы и могут простираться на большиетерритории преимущественно над холмами и их склонами. Как правило,направление развития основной грозовой активности также непредсказуемо.Типичные образцы суточных изображений ТЦК первого и третьеготипов гроз, зарегистрированных 10-06-96 и 31-07-95 соответственно,приведены на Рис.
2.10а. Рис. 2.10б иллюстрирует суточные вариациипараметров (интенсивность, длительность и протяженность) молниевыхвспышек, усредненных за четырехминутные временные интервалы.Болеедетальноеописаниединамическихособенностейгрозыфронтального типа проиллюстрировано на Рис. 2.11. Характер погоды 10-0696былопределенюжнойперифериейхолодногофронта,быстропересекающего наблюдаемую область в восточном направлении.(а)56CG403020801520601040100520012:0014:0016:0018:0020:0022:00Time12:0014:0016:0018:0020:00 Ti m eA verDur31/07/199530060300602004020040100201002012:00Du ratio n, ms400Extens ion, kmA80verE xt0014:0016:0018:0020:0022:00A80verE xt0Time(б)010:00A verDur10/06/96400IC/CG RatioLF Rat e, 1 /m inLF Rate, 1/min25140IC120IC/CG1003050Duration, msCG31/07/199535ICExten s io n, km10/06/9660(в)010:0012:0014:0016:0018:0020:00TimeРис. 2.10.
Типичные образцы грозовой активности первого типа (10-06-96,левая колонка) и третьего типа (31-07-95, правая колонка): пространственныеизображения ТЦК, сформированные в течение грозового дня – (a),временные вариации интенсивности молниевых вспышек (как ВО, так и ОЗтипов) – (б), длительность и протяженность молниевых вспышек – (в).10-06-9614:00-16:0016:00-18:0018:00-20:0020:00-22:00Рис. 2.11.
Динамические изображения ТЦК фронтальной грозы 10-06-96,сформированные в течение двухчасовых интервалов в процессе непрерывнойрегистрацииКак следует из динамических изображений ТЦК грозовой активностиэтого дня и радарных изображений отражаемости (обновляемые каждые 5минут), его развитие началось в 13:30 на юго-западном крае области (нарасстоянии около 250 км от центрального пункта наблюдения) в виде двухотдельных конвективных облаков. Позже (после 17:00) возникло несколькогрозовых комплексов вдоль узкой (около 50 км), но довольно длинной (до57250 км) полосы, ориентированной в северо-северо-восточном направлении(совпадающем с направлением ведущего воздушного потока).Направление развития основной грозовой активности восточное,скорость распространения ее фронта около 35 км/ч.
Кластеры, изображенныеих ТЦК, распространяются с большей скоростью (до 50 км/ч) в северовосточном направлении (40…45° левее направления движения грозовойактивности). На начальной стадии развития грозового комплекса можнонаблюдать несколько маленьких облаков с быстро растущими (20-25 минут)отдельными ячейками. Как видно из кривых интенсивностей молниевыхвспышек на Рис. 2.10, на этой стадии (в течение около одного часа) ВОмолниевые вспышки существенно превалируют над ОЗ вспышками(отношениеВО/ОЗболее10).Длительностьмолниевыхвспышекувеличилось вдвое к концу этого двухчасового временного интервала (до 300мс), но это увеличение носило немонотонных характер. Позже наряду содноячейковыми облаками развились многоячейковые облачные комплексы.Процесс их развития определялся возникновением двух-трех электрическиактивныхоблачныхячеекихарактеризовалсяярковыраженнойособенностью: как правило, новая ячейка зарождалась на правом флангеоблака (по отношению к направлению его распространения) на расстоянии3…5 км от существующей ячейки.
В течение 10…15 минут они электрическиактивны, после чего старая ячейка исчезает. На зрелой стадии развитияоблачнойсистемычислоодновременноживущихячеекводноймногоячейковой облачной системе может достигнуть 3. В этот временнойпериод радиус кластера (оцененный по среднеквадратичному значениюположений рассеянных молниевых вспышек относительно центра кластера)увеличивается от начального значения 10 км до 20…25 км. ОтношениеВО/ОЗ на этой стадии уменьшается до 4…5 (против 10 и более на начальнойстадии).
Увеличение радиуса сопровождалось увеличением интенсивностимолниевых вспышек и интенсивности осадков.Правая колонка Рис. 2.10 иллюстрирует пространственно-временныехарактеристики грозовой активности 31-07-95, типичной для конвективныхгроз третьего типа. Погода этим днем определялась малоградиентнымиполяминизкогодавления.Распространениевюжномнаправлениивысококучевых облаков, появившихся над Бретанью и Норманнскими58холмами, привело после полудня к формированию нестабильных воздушныхмасс и многочисленным случайно возникающим точкам грозовой активностив западной и южной частях (над северными склонами Центрального массива)области. Грозовая активность, не сопровождаясь осадками, достигла своегомаксимума в 16 часов по местному времени, после чего резко затухла. Дваминорных максимума на затухающей кривой интенсивности молниевыхвспышек вызваны возрождением нескольких новых грозовых активных точекв западной и юго-восточной частях области.
Грозовая активность в течениевсего суточного цикла его развития характеризовалась формированиемкороткоживущих кластеров и существенным преобладанием ВО молниевыхвспышек над вспышками ОЗ. Отношение ВО/ОЗ было не менее 10 во времявсего грозового дня, а временами превышало 100.
Средние длительность ипротяженность молниевых вспышек были приблизительно в два разаменьше, чем для грозового дня 10-06-96. Направления как распространенияобщей грозовой активности, так и распространения отдельных кластеровбыли практически непредсказуемыми.Вреальныхсиноптическихусловияхпространственно-временнойраспределение картин ТЦК грозовой активности обычно более сложны имогут менять свой характер не только изо дня в день, но в течение суточногоцикла грозового развития.Образцы суточных пространственных распределений гроз, основанныена представлениях ТЦК, которые отражают некоторые другие особенностиизменений метеорологических условий, представлены на Рис.
2.12. - Рис.2.13 для двух групп периодов грозовой активности. Первая серия израссмотренных трех дней грозовой активности в июле 1995 года началась 0107-95. Из синоптических карт видно, что погода в эти дни определяласьхолодным фронтом, медленно движущимся из Англии к северной частирассматриваемой области, а также высотным заполняющим центром низкогодавления, расположенным над Испанией и движущимся к южной частиобласти в северо-восточном направлении.
Исследуемая область была в зонеслабоградиентного поля относительно низкого давления. Очень слабуюгрозовую активность с короткоживущими кластерами, характеризуемыенизкой интенсивностью молниевых вспышек (не более 1 мин–1), можно было59наблюдать в ночное время и ранним утром (с 3 до 9 часов по местномувремени) в виде локальных небольших ячеек в южной части области.02-07-9530025025020015010005000600520015010000400300200105000002:30 05:05 07:40 10:20 12:55 15:30 18:05 20:40 23:20Time03-07-95IC, CG Inty ens ity300IC, CG Inty ens ityIC, CG Inty ens ity01-07-9500000:00 02:45 05:30 08:15 11:00 13:45 16:30 19:10 21:55Time00000:00 02:20 04:40 07:00 09:20 11:40 14:00 16:20 18:40TimeРис.
2.12. Пространственно-временные характеристики грозовой активности01, 02, 03-07-95.Небо над большей территорией Франции было малооблачным в этовремя. Наблюдалось только нестабильные высококучевые облака над южнойчастью Бретани. С 10 часов начала развиваться следующая стадия грозовойактивности в виде двух узких полос, формируемых короткоживущимикластерами. Медленное распространение конвективных явлений было взападном направлении, тогда как движение одиночных ТЦК было восновном почти противоположным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
