Atmosferos nestabilumo indeksai, skirti nuspėti konvekcinius reiškinius. Konvekcinių parametrų ir pavojingų konvekcinių reiškinių prognoziniai žemėlapiai

Vyriausiasis kūrėjas - Aleksandras Spryginas ( [apsaugotas el. paštas]).
Su Aleksandro Konrado ir Aleksandro Teryokhino pagalba ir parama ( [apsaugotas el. paštas]).
Sudarant žemėlapius buvo naudojama GrADS programinė įranga.
Prognozė nuo +3 iki +72 valandų (3 dienos).

001	002	003	004	005	006	007	008	009	010	011	012	013	014	015	016	017	018	019	020	021	022	023	024	025	026	027	028	029	030	031	032	033	034	035	036	037	038	039	040	041	042	043	044	045
046	047	048	049	050	051	052	053	054	055	056	057	058	059	060	061	062	063	064	065	066	067	068	069	070	071	072

Laplaso sumažinto atmosferos slėgio (Sea Level Pressure, SLP)

Laplacian SLP yra Laplaso operatorius sumažinto slėgio laukui. Mūsų tyrimo kontekste svarbiausia, kad teigiamos Laplaso vertės nulemtų srautų konvergenciją ir prisidėtų prie didelio masto kylančių judesių atsiradimo žemutinėje troposferoje, palankių konvekciniams reiškiniams formuotis.

Specifinė drėgmė

Specifinė drėgmė - vandens garų masė gramais sudrėkinto oro kilogramui [g / kg], tai yra vandens garų ir drėkinto oro masių santykis. Kuo didesnis specifinis oro drėgnumas, tuo greičiau kylanti dalelė prisotinama, tuo žemesnė konvekcinio debesuotumo apatinė riba, o šildant ji greičiau vystosi.

Temperatūros advekcija izobariniame lygyje 850 hPa

Teigiama šilumos advekcija šiame lygyje prisideda prie galingų konvekcinių audrų atsiradimo ir vystymosi.

Drėgmės konvergencija

Drėgno oro srautų konvergencija prisideda prie kamuolinių debesų susidarymo procesų intensyvėjimo ir konvekcinių audrų mezoskalės organizavimo (išilgai linijų arba šalia teigiamų konvergencijos verčių centrų).

Vėjo greitis ir kryptis skirtingais lygiais

Vėjas per skirtingus lygius - vėjo šlytis ir sustiprėjimas su aukščiu gali žymiai padidinti konvekciją net esant iš pradžių nepalankioms sąlygoms (silpnas nestabilumas) ir yra įtrauktos į daugelio konvekcinių rodiklių lygtis

Rasos taškas 2 m aukštyje nuo paviršiaus

Rasos taškas - temperatūra, kuriai esant oro drėgmė pradės kondensuotis. Kuo aukštesnis rasos taškas, tuo greičiau kylanti dalelė prisotinama, tuo žemesnė konvekcinio debesuotumo apatinė riba ir greičiau ji vystosi kaitinant.

CAPE

z f, z n

Tν siuntinys

Тν bnv

g ).

- CAPE žemiau 0

- CAPE nuo 0 iki 1000

- CAPE nuo 1000 iki 2500

- CAPE nuo 2500 iki 3500

- CAPE virš 3500

Pakeltas indeksas

Plūdrumo indeksas (Li)

oro drėgmė

LI ≥ 4

LI 2 ... 3

LI 1 ... 2

LI 0 ... 1

LI 0...-1

LI -1 ... -2

LI -2 ... -3

LI -3 ... -4

LI -4 ... -5

LI -5 ... -6

LI< -6

• Paviršiaus pagrindu LI –
• Geriausias LI -

Pakeltas indeksas

Plūdrumo indeksas (Li) yra dar vienas nestabilumo rodiklis. Šis indeksas apskaičiuojamas pagal formulę:

Li = T500 mb (aplinka) – T500 mb (dalis),

tai yra oro sluoksnio temperatūros vertė 500 hPa lygyje (apie 5,5 km) atėmus oro masės, pakeltos konvekcijos būdu iki 500 hPa lygio ir įsiskverbiančios į šį oro sluoksnį, temperatūros reikšmę. Pavyzdžiui, oro sluoksnio temperatūra esant 500 hPa yra -5 °. Oro masės, kuri dėl konvekcijos pakilo iki 500 hPa ir įsiveržė į šį oro sluoksnį, temperatūra yra + 3 °. Atimti: -5 - (+ 3) = -8. LI = -8. Ir čia nėra nieko sudėtingo. Jei konvekcija yra tokia smarki, kad kylančios oro masės tiesiog nespėja atvėsti stipriau nei aplinkinis oras, tada atsiranda stipriai neigiamos (-3 ir mažesnės) LI reikšmės, kurios tarnauja kaip „maistas“ esant stiprioms perkūniškoms audroms. Neigiamos reikšmės rodo atmosferos nestabilumą, jos rodo stiprius pakilusius srautus, sukeliančius perkūniją ir gausius kritulius. Priešingai, nesant konvekcijos, oro sluoksnis 500 hPa lygyje yra vienalytis ir nevyksta atmosferos mini kataklizmai. Šis indikatorius dažnai naudojamas kartu su CAPE, kad būtų galima numatyti perkūniją. Tačiau būtina atsižvelgti į oro drėgmė nuo vien konvekcijos neužtenka perkūnijai sukurti.

LI ≥ 4 - absoliutus stabilumas, perkūnijos tikimybė 0%;

LI 2 ... 3- galima izoliuota Cu kong., Perkūnijos tikimybė 0 - 19%;

LI 1 ... 2- silpna konvekcija (Cu cong.), Perkūnijos tikimybė 19 - 32%;

LI 0 ... 1- galimas nedidelis lietus (šiek tiek Cb), perkūnijos tikimybė 32 - 45%;

LI 0...-1- galimos nedidelės perkūnijos, tikimybė 45 - 58%;

LI -1 ... -2- beveik visur yra silpna perkūnija, galimi škvalai, perkūnijos tikimybė 58 - 71%;

LI -2 ... -3- perkūnijos tikimybė yra didelė (71 - 84%), jos gali būti vidutinės iki # 1080;ly;

LI -3 ... -4- numatoma smarki perkūnija (tikimybė 84 - 100%), galimas škvalas, kruša;

LI -4 ... -5- visur stipri perkūnija, škvalas, kruša, gili konvekcija;

LI -5 ... -6- galimos labai stiprios perkūnijos, superląstelių susidarymas, didelė kruša, viesulai;

LI< -6 - „sprogioji“ konvekcija, viesulai, potvyniai, niokojantys škvalai, grėsmės laipsnis itin didelis;

Yra 2 plūdrumo indeksų tipai:

• Paviršiaus pagrindu LI –šis indeksas skaičiuojamas kas valandą, darant prielaidą, kad dalelė pakyla nuo paviršiaus. Jai apskaičiuoti naudojama paviršiaus drėgmės ir temperatūros reikšmė. Šis metodas tinka gerai sumaišytam, beveik sausam adiabatiniam ribiniam sluoksniui, kurio paviršiaus charakteristikos yra panašios į stebimas 50-100 mb sluoksnyje.
• Geriausias LI - mažiausia Li vertė, skaičiuojama nuo žemės paviršiaus iki 850 mb sluoksnio.

Konvekcinė galimo potencialo energija (CAPE)

CAPE - Turima konvekcinė potenciali energija yra plūdrumo energijos kiekis, skirtas oro dalelei vertikaliai pagreitinti, arba darbo, kurį oro dalelė atlieka pakildama, kiekis. Naudojamas perkūnijos aktyvumui ir konvekciniams reiškiniams prognozuoti. CAPE yra teigiamas plotas diagramoje tarp drėgno adiabato linijos ir oro sąlygų kreivės nuo laisvosios konvekcijos lygio iki temperatūros išlyginimo lygio. CAPE matuojamas džauliais vienam kg oro ir apskaičiuojamas pagal formulę:

z f, z n - atitinkamai laisvosios konvekcijos aukščiai ir temperatūros išlyginimo lygis (neutralus plūdrumas);

Tν siuntinys - virtuali tam tikros oro dalelės temperatūra;

Тν bnv - virtuali aplinkos temperatūra;

g - gravitacijos pagreitis (9,81 m/s 2).

Kai dalelė yra nestabili (jos temperatūra aukštesnė nei aplinkos), ji toliau kils aukštyn, kol pasieks stabilų sluoksnį (nors impulsas, gravitacija ir kitos jėgos gali priversti dalelę judėti). CAPE yra įvairių tipų: Pasroviui CAPE (DCAPE) – parodo galimą lietaus stiprumą ir kt.

- CAPE žemiau 0- pastovi būsena (perkūnija neįmanoma);

- CAPE nuo 0 iki 1000- silpnas nestabilumas (galimos perkūnijos);

- CAPE nuo 1000 iki 2500- vidutinis nestabilumas (stiprios perkūnijos ir liūtys);

- CAPE nuo 2500 iki 3500- stiprus nestabilumas (labai stipri perkūnija, kruša, škvalas);

- CAPE virš 3500- sprogstamoji konvekcija (supercelės, tornadai ir kt.).

Žemo lygio šlyties indeksas

Šis indeksas parodo vėjo greičio skirtumą paviršiuje ir 700 mb aukštyje. Vėjo šlyties dydis apatiniame sluoksnyje (0 - 3 km) yra svarbi charakteristika prognozuojant „derechos“ ir „lanko aidus“.

Jei pamaina mažesnė 11 m/s- nedidelis poslinkis, mažai tikėtinas "lanko aido" atsiradimas;

Jei pamainos nuo 12-19 m/s- vidutinis poslinkis ("lanko aidas" tikriausiai kartu su destruktyviais vėjais);

Jei poslinkis didesnis 20 m/s- stiprus šlytis (100 % "lanko aido" atsiradimas kartu su destruktyviais vėjais, išliekančiais dideliame aukštyje nuo paviršiaus).

Gilus šlyties sluoksnis (DLS)

Jis apibrėžiamas kaip vektoriaus skirtumo tarp vėjo greičio vektoriaus 450 mb aukštyje ir vėjo vektoriaus žemės paviršiuje dydis. Arba galima naudoti hodografo ilgį sluoksnyje nuo 0 iki 6 km. Šio sluoksnio poslinkis naudojamas superląstelių potencialui nustatyti. Tačiau tai nėra labai geras rodiklis, leidžiantis nustatyti sukimosi potencialą apatiniame sluoksnyje.

• DLS: 35–39 kt- mažas superląstelių vystymosi potencialas;
• DLS:> 40 kt- labiausiai tikėtina, kad išsivystys superląstelė.

* Eksperimentinis galingų konvekcinių audrų indeksas SCS (Severe Convective Storm)

Išsamus bandymo indeksas, pagrįstas konvekcijos indeksų deriniu, kuris yra veiksmingiausias prognozuojant galingas audras. Indekse atsižvelgiama į svarbiausias galingos organizuotos konvekcijos susidarymo sąlygas, tokias kaip: nestabilumas, vėjo šlytis, šilumos advekcija, sūkuringumas, specifinės temperatūros ir drėgmės charakteristikos įvairiais lygiais.

Formulė**: SCS = 0,083 * scpsfc + 0,667 * ui + 0,5 * mcsi + 0,0025 * prakaitas + 0,025 * ti,

kur:

scpsfc – SCP indeksas, naudojant sfcCAPE,

ui – Peskovo indeksas,

mcsi – MCS indeksas,

prakaito indeksas,

ti yra Thompsono indeksas.

SCS indekso reikšmių interpretavimas:

• <1 : galingų konvekcinių audrų (VKS) plitimas nenumatomas, vietomis galimos silpnos perkūnijos;
• 1…2 : MSC yra mažai tikėtini (maždaug 10-20% tikimybė). Galimos vidutinio stiprumo perkūnijos su pavieniais nepageidaujamais reiškiniais (AE);
• 2...3 : maža MSC tikimybė (20-40%), sąlygos nepalankiems konvekciniams reiškiniams ir vidutinio intensyvumo perkūnijai;
• 3...4 : vidutinė UGS tikimybė (40-60%), galimi nepageidaujamų reiškinių kompleksai (CNA), vietomis pavojingi reiškiniai (OH);
• 4...5 : didelė tikimybė susirgti nevaldoma mokykla (60 - 90%) ir OH;
• >5 : labai didelė tikimybė (> 90%), kad susidarys dominuojantys stabilūs UGC (maždaug 100–150 km spinduliu nuo didžiausių indekso verčių), ypač destruktyvių pavojingų reiškinių kompleksas.

Konvekcinių audrų judėjimo kryptis

Žemėlapis gali būti naudojamas perkūnijos ir mezoskalės konvekcinių sistemų judėjimui įvertinti. Srautai rodomi tik SCS indekso reikšmėms > 1.

Skaičiavimas pagrįstas srauto kryptimis esant 500 ir 700 hPa lygiams.

KOindeksas

KO-Index skirtas oro sluoksnio konvekciniam nestabilumui nustatyti. Galiausiai tai yra vidutinis vertikalus lygiaverčio potencialo (pseudopotencialo) temperatūros gradientas ir apskaičiuojamas pagal šią formulę:

KO indeksas = 0,5 · [Te (700 hPa) + Te (500 hPa)] - 0,5 · [Te (1000 hPa) + Te (850 hPa)],

kur Te - lygiaverčio potencialo temperatūros tam tikrame paviršiuje reikšmė.

• KO-Rodyklė> 6: perkūnijos tikimybė lygi nuliui;
• KO-Rodyklė nuo 2 iki 6 : galimas silpnas perkūnija;
• KO-Indeksas< 2 : Labai tikėtina, kad perkūnija išsivystys.

Ti – Thompsono indeksas

Kitas rodiklis, naudojamas perkūnijos stiprumui įvertinti. Išbandžius šį rodiklį Jungtinėse Valstijose, buvo gautas geras ryšys tarp atšiaurių oro sąlygų ir Ti> 40. Apskaičiuota pagal formulę:

Ti = Ki-Li , kur

Ki – K indeksas, Li – pakilęs indeksas.

Ti< 25 - Jokios perkūnijos.
TI 25–34– Galima perkūnija.
TI 35–39- Perkūnija, vietomis stipri.
TI ≥ 40- Smarkios perkūnijos.

Peskovo indeksas

Pagal šį metodą, perkūnija galima, jei parametras u priima teigiamas vertybes. Jis apskaičiuojamas pagal šią formulę:

kur (T * -T) 600 - būsenos kreivės nuokrypis nuo stratifikacijos kreivės 600 hPa lygyje;

(T – T d) 500 - rasos taško deficitas 500 hPa lygyje;

Paviršinis slėgis Laplacian, apibūdinantis srautų paviršiaus konvergenciją, apskaičiuojamas 8 taškuose, esančiuose 250 km nuo centrinio taško;

| ΔV | 300/700 - skirtumo modulis # 1080; vėjo vektoriai 700 ir 300 hPa lygiuose.

u kriterijus gali šiek tiek skirtis priklausomai nuo vietos sąlygų. Aerodromo ir gretimų teritorijų prognozei naudojamas kriterijus u> 0... Kitoje metodo versijoje perkūnija nenurodoma, jei būsenos kreivės nuokrypis nuo stratifikacijos kreivės esant 500 hPa lygiui yra neigiamas, o su teigiama nuokrypa, jei rasos taško deficitų suma, kai lygis yra 700 ir 500 hPa yra lygus 25-30 ° C (tiksliau, ši vertė randama specialiose diagramose). Būsenos kreivė brėžiama nuo maksimalios temperatūros žemės paviršiuje, prognozinė stratifikacijos kreivė brėžiama įprastu būdu.

SWEAT – sunkių orų grėsmės indeksas

PRAAIKAS – JAV oro pajėgų nestabilumo indeksas. SWEAT yra išsamus pavojingų ir natūralių oro reiškinių, susijusių su konvekciniais debesimis, diagnostikos ir prognozavimo kriterijus. Prakaitas apima drėgmę žemutinėje troposferoje, nestabilumo laipsnį, vėjo greitį vidurinėje ir žemutinėje troposferoje bei šilto oro advekciją (temperatūros nuokrypis tarp 850 ir 500 hPa). Todėl šis indikatorius yra bandymas sujungti kinematinę ir termodinamines atmosferos charakteristikas į vieną indeksą:

PRAAIKAS = 12⋅Td850 + 20⋅ (TT-49) + 3,888⋅F850 + 1,944⋅F500 + (125⋅), kur

Td850 – rasos taško temperatūra esant 850 hPa (celsijaus laipsniais),

TT – visų sumų indeksas,

F850 - vėjo greitis 850 hPa (m/s),

F500 - vėjo greitis 500 hPa (m/s),

D500 ir D850 yra vėjo kryptis atitinkamuose paviršiuose (laipsniais).

Paskutinis formulės narys bus lygus nuliui, jei neįvykdoma kuri nors iš šių sąlygų:
- D850 diapazone nuo 130 iki 250 laipsnių;
- D500 diapazone nuo 210 iki 310 laipsnių;
- Vėjo krypties skirtumas (D500 - D850) yra teigiamas;
- F850 ir F500 vėjo greitis ≥ 7 m/s.

PRAAIKAS< 250 - nėra sąlygų stipriai perkūnijai;
PRAkaitas 250-350- yra sąlygos stipriai perkūnijai, krušai ir škvalams;
PRAkaitas 350-500- yra sąlygos labai stipriai perkūnijai, didelei krušai, stipriam škvalui, viesulai;
PRAkaitas ≥ 500- sąlygos labai stipriai perkūnijai, didelei krušai, stipriam škvalui, stipriam viesului.

MCS indeksas (mezoskalės konvekcinės sistemos indeksas)

MCS indeksas sukurtas numatyti mezoskalės konvekcines sistemas. Šio rodiklio pagalba identifikuojami regionai, kuriuose susidaro palankios sąlygos TKS plėtrai ir jų priežiūrai artimiausias 6 valandas, jei niekas netrukdys konvekciniams judėjimams. Šis indeksas apskaičiuojamas taip:

kur kiekvienas lygties narys (indeksas Li, poslinkis sluoksnyje 0-3 km ir temperatūros advekcija 700 hPa lygyje) yra normalizuotas. Reikėtų pažymėti, kad šis parametras yra prasmingas, jei yra sąlygų konvekcijai vystytis (pavyzdžiui, Li< 0). Для расчёта индекса могут использоваться как фактические, так и прогностические данные необходимых параметров.

Tikimasi, kad superląsteliniai kamuoliniai debesys (superląstelės) išsivystys, kai SCP>

Supercell sudėtinis parametras (SCP)

Sudėtingas rodiklis, skirtas prognozuoti svarbiausias superląstelinių kamuolinių debesų (stabiliausia ir galingiausia Cb debesų forma, susijusi su daugybe pavojingų konvekcinių reiškinių) vystymosi sąlygas. Skaičiuojant naudojamos normalizuotos nestabilumo energijos vertės (naudojami 2 CAPE parametro variantai - sbCAPE arba MU CAPE), vėjo šlyties (0-6 km sluoksnyje) ir sūkurio parametro 0-3 km sluoksnyje. :

SCP (sfcCAPE / MU CAPE) = (sb CAPE (MU CAPE) / 1000) * (DLS / 20) * (SRH_3km / 50)

Superląstelinių kamuolinių debesų (superląstelių) išsivystymo tikimasi, kai SCP> 0, jų susidarymo tikimybė proporcinga indekso reikšmėms.

Didelės (didelės) krušos tikimybė, %

Storm Predictor Center (JAV) naudojamas parametras, numatantis didelės (skersmuo > 5 cm) krušos tikimybę.

Apskaičiuota pagal formulę:

LAIVAS = [(MUCAPE j / kg) * (MU PARCEL maišymo santykis g / kg) * (700–500 mb LAPSE RATE c / km) * (-500 mb TEMP C) * (0–6 km šlyties m / s)] / 44 000 000

kur:

MU PARCEL maišymo santykis - mišinio nestabiliame sluoksnyje santykis,

700–500 mb LAPSE RATE – vertikalus temperatūros gradientas 700–500 hPa sluoksnyje,

500mb TEMP C - temperatūra 500 hPa lygyje,

0-6km Šlytis - vėjo šlytis 0-6 km sluoksnyje.

* Perkūnijos tikimybė, %

Išbandytas eksperimentinis bendrosios perkūnijos tikimybės indeksas, pagrįstas drėgmės nestabilumo ir konvergencijos indeksais:

** TSP = ((0,05 * KI -0,003 * sbCAPE-LI-0,6 * KO + 0,18 * MConv) / 6) * 100

kur:

LI – padidintas indeksas,

KO - KO indeksas,

MConv – paviršiaus drėgmės konvergencija.

** Formulė gali būti keičiama atsižvelgiant į bandymų rezultatus.

* Galingų konvekcinių audrų tikimybė, %

Mezoskalės konvekcinių sistemų ir konvekcinių kompleksų, superląstelinių Cb ir kitų galingų konvekcinių audrų susidarymo tikimybės indeksas, pagrįstas SCS indeksu:

** SCSP = (SCS / 6) * 100

** Formulė gali būti keičiama atsižvelgiant į bandymų rezultatus.

Didžiausias krušos skersmuo (cm)

Išbandytas indeksas, pagrįstas didžiausio judėjimo į viršų nestabiliame ore greičio apskaičiavimu.

Apskaičiuota pagal formulę:

kur:

sbCAPE - nestabilumo energija,

Reikšmingas tornado parametras

Tornadų (tornadų) tikimybės rodiklis.

Apskaičiuota pagal formulę:

STP = (sbCAPE / 1500) * ((2000-PLCL) / 1000) * (SRH_1km / 150) * (DLS / 20)

kur:

sbCAPE - nestabilumo energija,

PLCL – kondensacijos lygio slėgis,

SRH_1km – sūkurys 0-1 km sluoksnyje,

DLS - vėjo šlytis 0-6 km sluoksnyje.

Modifikuotas patikrintas indekso tipas (preliminariais vertinimais, vertės yra veiksmingesnės ETR):

STPmod = 1,5 * (sbCAPE / 1500) * ((2000-PLCL) / 1000) * (SRH_1 km / 150) * (DLS / 20)

Tornadų vystymosi galima tikėtis esant teigiamoms indekso vertėms.

Konvekcinių audrų judėjimo kryptis ir greitis

Didžiausi vėjo gūsiai, m/s

Naudojimas: visose žmogaus veiklos srityse, kur svarbu iš anksto žinoti apie tokias situacijas, kurias lydi didelės materialinės žalos padarymas. Esmė: matuojama įvairiuose atmosferos taškuose, atmosferos slėgio, temperatūros ir drėgmės reikšmės. Jie nustato didžiausio vertikalaus konvekcinio oro greičio ir didelio masto organizuoto judėjimo vertikalaus greičio reikšmes 850 hPa lygyje. Be to, matuojama didelio masto organizuoto oro judėjimo vertikalaus greičio paros kitimo amplitudė 850 hPa lygyje. Gamtos konvekcinių reiškinių prognozė pateikiama, kai įvykdoma tam tikra sąlyga. POVEIKIS: padidintas bet kurių žinomų spontaniškų konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių tipų ar jų derinių prognozavimo patikimumas.

Išradimas yra susijęs su meteorologija, o tiksliau su tokių pavojingų ir spontaniškų konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių (lietų, krušos, škvalų) tam tikruose pasaulio regionuose numatymo metodais, kurie sukurti remiantis duomenimis apie vertes. meteorologinių parametrų praėjusią parą ir efektyviausiai gali būti naudojamas visose žmogaus veiklos srityse, kur svarbu iš anksto žinoti apie tokių situacijų, kurias lydi didelės materialinės žalos padarymas, galimybę. Yra žinomas natūralių konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių prognozavimo metodas, kurį sudaro atmosferos slėgio, temperatūros ir drėgmės verčių matavimas įvairiuose atmosferos taškuose, kurie nustato didžiausio vertikalaus konvekcinio oro greičio reikšmę (Trumpojo termino orų prognozės.1 dalis. L .: Gidrometeoizdat, 1986, p. 444-448). Šio metodo trūkumas yra ribotas naudojimas tik vienam iš pavojingų konvekcinių reiškinių, ty krušos, numatyti. Iš žinomų technine esme ir pasiektu rezultatu artimiausias yra natūralių konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių prognozavimo metodas, kurį sudaro įvairiuose atmosferos taškuose matuojant atmosferos slėgio, temperatūros ir drėgmės reikšmes, kurios lemia oro slėgį. didžiausias vertikalus konvekcinis oro greitis ir vertikalusis didelio masto organizuoto judėjimo greitis 850 hPa lygyje (Pavojingų ir labai pavojingų kritulių, krušos ir škvalų diagnostikos ir prognozavimo gairės pagal meteorologinių radarų ir dirbtinių žemės palydovų duomenis . / NI Gluškova, VF Lapčeva. M .: Roshydromet, 1996, p. 112-113). Šio metodo trūkumas yra ribotas naudojimas tik vienam iš pavojingų konvekcinių reiškinių tipų, ty lietui, prognozuoti. Dėl to kitų pavojingų konvekcinių reiškinių (krušos, škvalų), kai kuriais atvejais stebimų kartu su liūtimis, prognozavimo patikimumas nėra didelis. Techninis išradimo rezultatas – pagerinti bet kurio iš žinomų savaiminių konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių ar jų derinių tipų prognozavimo patikimumą. Nurodytas techninis rezultatas pasiekiamas tuo, kad taikant gamtinių konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių prognozavimo metodą, įskaitant atmosferos slėgio, temperatūros ir drėgmės reikšmių matavimą įvairiuose atmosferos taškuose, iš jų nustatant didžiausios vertikalios konvekcijos vertę. oro greitis ir vertikalus didelio masto organizuoto judėjimo greitis 850 hPa lygyje. Pagal išradimą papildomai matuojama didelio masto organizuoto oro judėjimo vertikalaus greičio paros kitimo amplitudė 850 hPa lygyje. , o gamtinių konvekcinių reiškinių prognozė pateikiama, kai įvykdoma sąlyga c 1 W m + c 2 850 + c 3 850 + c 4 0, kur: c 1, c 2, c 3, c 4 - empiriniai koeficientai, kurių vertės šiltajam sezonui yra, pavyzdžiui: c 1 = 2 (s / m), c 2 = -0,52 (12 h / hPa), c 3 = -0 , 16 (12 h / hPA), c4 = -90; W m yra didžiausio vertikalaus konvekcinio greičio vertė (m / s); 850 - didelio masto užsakyto oro judėjimo vertikalaus greičio vertė 850 hPa (hPa / 12 h); 850 yra didelio masto organizuoto oro judėjimo vertikalaus greičio paros kitimo amplitudės vertė 850 hPa (hPa / 12 h). Siūlomas techninis sprendimas atitinka patentabilumo „Naujuumas“, „Išradingumo lygis“ ir „Pramoninis pritaikymas“ sąlygas, nes deklaruojamas ypatybių rinkinys: atmosferos slėgio, temperatūros ir drėgmės dydžių įvairiuose atmosferos taškuose matavimas, didžiausias vertikalus konvekcinis oro greitis ir vertikalus didelio masto organizuoto oro judėjimo greitis 850 hPa lygyje, papildomas didelio masto organizuoto oro judėjimo vertikalaus greičio paros kitimo amplitudės matavimas 850 hPa lygyje ir gamtos konvekcinių reiškinių prognozavimas, kai sąlyga c 1 W m + c 2 850 + c 3 850 + c 4 0, kur: c 1, c 2, c 3, c 4 yra empiriniai koeficientai, kurių reikšmės šiltam sezonas yra, pavyzdžiui: c 1 = 2 (s / m), c 2 = -0,52 (12 h / hPA), c 3 = -0,16 (12 h / hPA), c 4 = -90; W m yra didžiausio vertikalaus konvekcinio greičio vertė (m / s); 850 - didelio masto užsakyto oro judėjimo vertikalaus greičio vertė 850 hPa (hPa / 12 h); 850 - didelio masto organizuoto oro judėjimo vertikalaus greičio paros kitimo amplitudės vertė 850 hPa (hPa / 12 h) lygiu užtikrina neabejotino rezultato pasiekimą; padidina bet kurio iš žinomų gamtinių konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių ar jų derinių tipų prognozavimo patikimumą. Šiame išradime siūlomas gamtinių konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių prognozavimo metodas gali būti naudojamas visose žmogaus veiklos srityse, kur svarbu iš anksto žinoti apie tokių situacijų, kurias lydi didelės materialinės žalos padarymas, galimybę.

Reikalauti

Natūralių konvekcinių hidrometeorologinių reiškinių prognozavimo šiltuoju metų pusmetis metodas, kurį sudaro įvairiuose atmosferos taškuose matuojant atmosferos slėgio, oro temperatūros ir drėgmės reikšmes, kurios lemia didžiausio vertikaliojo konvekcinio oro vertę. greitis ir vertikalus didelio masto organizuoto judėjimo greitis 850 hPa lygyje, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad papildomai išmatuojama didelio masto organizuoto oro judėjimo vertikalaus greičio paros kitimo amplitudė 850 hPa lygyje ir prognozuojama. gamtinių konvekcinių reiškinių duodamas, kai įvykdoma sąlyga c 1 W m + c 2 850 + c 3 850 + c 4 0, kur c 1, c 2, s 3, s 4 - empiriniai koeficientai, kurių reikšmės yra s 1 = 2 (s / m), s 2 = -0,52 (12 h / hPa), s 3 = -0,16 (12 h / hPa), s 4 = -90; W m – didžiausio vertikalaus konvekcinio greičio vertė, (m/s); 850 - didelio masto užsakyto oro judėjimo vertikalaus greičio vertė 850 hPa (hPa / 12 h);
850 yra didelio masto organizuoto oro judėjimo vertikalaus greičio paros kitimo amplitudės vertė 850 hPa (hPa / 12 h).

Panašūs patentai:

Išradimas yra susijęs su meteorologija ir yra skirtas naudoti atmosferos apsaugos priemonių sistemoje, skirtoje greitai nustatyti atmosferos taršos šaltinius (IPA), esant dabartiniam reglamentuojančiam neleistinam kenksmingų medžiagų išmetimo lygiui (HE).

Siekdamas nuspėti perkūniją, gausias liūtis ir kitus reiškinius, susijusius su galingų kamuolinių ir kamuolinių debesų vystymusi, N.V. Lebedeva pasiūlė pagal rytinio atmosferos zondavimo duomenis skaičiuoti konvekcijos parametrus, kurie lemia tam tikrų konvekcinių reiškinių atsiradimo galimybę. Šie parametrai apima:

1) Bendras rasos taško temperatūros deficitas esant 850 700 ir 500 hPa lygiams (ΣD, ° С).Šis parametras netiesiogiai atsižvelgia į pernešimo įtaką ir apibūdina debesų susidarymo galimybę 850-500 hPa sluoksnyje. Jei ΣD> 25 ° С, tolesni skaičiavimai neatliekami, nes kai oras labai sausas apatinėje troposferos pusėje, konvekcija nesukelia kamuolinių debesų susidarymo. Jei ΣD≤25 ° С, tada apskaičiuojamas antrasis parametras.

2) Rasos taško temperatūros deficitas žemėje arba viršutinėje paviršiaus inversijos riboje didžiausios konvekcijos išsivystymo momentu (Dо, °С)... Jei Dо> 20 ° С, tada kondensacijos lygis yra daugiau nei 2,5 km aukštyje, todėl krituliai nepasieks žemės paviršiaus ir tolesni skaičiavimai neatliekami. Esant tokiam kondensacijos lygio aukščiui, taigi ir apatinės debesų ribos aukščiui, lietaus lašas pakeliui į žemę turės laiko visiškai išgaruoti. Jei kondensacijos lygis yra mažesnis nei 2 km ir yra palankios sąlygos atsirasti konvekcijai, tokiu atveju reikia nustatyti visus kitus parametrus.

3) Konvekciškai nestabilaus sluoksnio (CNS) storis yra (ΔНкнс, hPa). Kiekviena šio sluoksnio dalelė dalyvaus konvekcijoje iki didelio aukščio. Kuo didesnis SPS storis, tuo didesnė kamuolinių debesų susidarymo tikimybė, tuo didesnė perkūnijos aktyvumo išsivystymo tikimybė (SPS storis nustatomas pagal aerologinę diagramą).

4) Kondensato lygis (Nkond., Km). Kondensacijos lygis rodo vidutinę kamuolinio debesies pagrindo aukščio padėtį. Kondensacijos lygis taip pat nustatomas naudojant aerologinę diagramą.

5) Konvekcijos lygis (Нconv., Km). Konvekcijos lygis leidžia nustatyti vidutinę kamuolinių debesų viršūnių padėtį. Visiškai akivaizdu, kad kuo aukštesnis šis lygis, tuo galingesni turėtų būti „perkūnijos“ debesys.

6) Oro temperatūra konvekciniame lygyje (Тconv, ° С). Nustatyta, kad kuo žemesnė ši temperatūra, tuo didesnė lietaus ir perkūnijos tikimybė.

7) Vidutinis temperatūros nuokrypis būsenos kreivėje (T ") nuo temperatūros stratifikacijos kreivėje (T).Šis nuokrypis žymimas ΔТ ir nustatomas pagal formulę:

Čia: T ir T yra atitinkamai būsenos kreivės ir stratifikacijos kreivės temperatūros, kai lygiai yra 100 hPa kartotiniai, n yra 100 hPa storio sveikų sluoksnių skaičius, pradedant nuo kondensacijos lygio ir iki konvekcijos lygis.

Visiškai akivaizdu, kad kuo didesnis ΔТ, tuo didesnis oro nestabilumo laipsnis, taigi, tuo intensyvesnė konvekcija gali išsivystyti.

8) Vidutinis vertikalus konvekcinių debesų storis (ΔHk.o, km).Ši vertė apibrėžiama kaip skirtumas tarp konvekcijos lygio ir kondensacijos lygio aukščių. Kuo ši vertė didesnė, tuo didesnė konvekcinių reiškinių tikimybė ir didesnis jų intensyvumas.

Pagal nurodytų aštuonių konvekcijos parametrų apskaičiavimo rezultatus pagal lentelę. 1 N.V. Lebedeva siūlo įvertinti konvekcinių reiškinių galimybę.

Perkūnijos buvimo prognozės pagrįstumas N. V. metodu. Lebedeva – 80 proc., o jų nebuvimas – 89 proc.

Konvekcijos parametrai ir atitinkami konvekciniai reiškiniai (pagal N. V. Lebedevą)

∑D (850–500), °C	(Tmax-Tdmax), ° C	ΔΗ cps, hPa	Nkond, km	Nkonv, km	Tkonv, ° C	ΔT ° C	ΔH, km	Konvekciniai reiškiniai
>25	>20	-	-	-	-	-	-	Nesitikima, kad išsivystys konvekcija
≤25	≤16	>10	≈1.5	≥6	<-22.5	>4	≈4.5	Nedidelis lietus, galima perkūnija arba sausa perkūnija
≤20	≤14	>20	≈1.5	>5	-22.5<Т<-10	≥3	>3.5	Nedidelis lietus be perkūnijos
≤20	≤14	>30	≈1.5	≥8	<-22.5	≥3	>6.5	Stiprus lietus, vietomis perkūnija
≤16	≈10	>60-100	1,5> H> 1,0	>8	<-22.5	≥3	≥7.5	Stiprus lietus ir perkūnija
≈16	≈10	-	1,5> H> 1,0	>8	<-22.5	>3	≥7.5	Sveika