7
СОДЕРЖАНИ Е
Стр.
ВВЕДЕНИЕ...........................................................5
I .СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ГРОЗАМИ.......................12
1.1. Визуальные методы наблюдения за грозами...........................13
1.2. Инструментальные методы наблюдения за грозами.....................16
1.2.1. Радиотехнические средства регистрации разрядов молний.........16
1.2.2. Система ЕРАТБ.................................................18
1.2.3. Преимущества и недостатки инструментального метода
наблюдения........................................................21
2.1. Физико-географическая характеристика территорий...................25
2.1.1. Томской области...............................................25
2.1.2. Германии......................................................27
2.2. І Іространственное распределение числа дней с грозой..............31
2.2.1. На территории Томской области................................31
2.2.2. На территории Германии.......................................33
2.3. Пространственное распределение плотности разрядов молнии в землю . 34
2.3.1. Способы определения плотности.................................35
2.3.2. Распределение на территории Томской области..................36
2.3.3. Распределение на территории Германии.........................38
2.3.4. Связь между полями среднего числа дней с грозой и плотностью
разрядов молнии в землю...........................................40
2.3.4.1. На территории Томской области..............................40
2.3.4.2. На территории южной части Германии.........................41
2.4. Анализ факторов, определяющих пространственную неоднородность распределения характеристик грозовой деятельности на территории мезомасштаба......................................................44
2.4.1. Связь между полями характеристик грозовой деятельности и физико-географическими характеристиками местности............................48
2.4.1.1. Число дней с грозой........................................49
2.4.1.2. Плотность разрядов молнии в землю..........................51
2.4.2. Взаимосвязь с аномалиями геофизических полей.................
2.4.2.1. Естественное радиоактивное излучение земли...............
2.4.2.2. Поток тепла из недр земли к земной поверхности...........
2.4.2.3. Аномалии гравитационного поля............................
3.ВРЕМЕННЫЕ ВАРИАЦИИ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.......................
3.1. Материал исследований............................................
3.2. Статистическая обработка данных..................................
3.2.1. Проверка однородности рядов..................................
3.2.2. 11роверка близости распределения нормальному закону..........
3.2.3. Статистические характеристики числа дней с грозой............
3.3. Временные изменения грозовой деятельности........................
3.3.1. В целом для территории мезомасштаба..........................
3.3.1.1. Территория Томской области...............................
3.3.1.2. Территория южной части Германии..........................
3.3.2. Выявление тенденций многолетних изменений грозовой деятельности в рядах каждой из станций...............................
3.3.2.1. На территории Томской области............................
3.3.2.2. На территории Германии...................................
3.3.3. Выявление периодической составляющей в рядах многолетних колебаний числа дней с грозой........................................
3.3.3.1. Для территорий исследования..............................
3.3.3.2. В рядах каждой из станций................................
4.ОЦЕНКА ЛОКАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ГРОЗОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ.......................................................
4.1. Исследуемая область..............................................
4.2. Формальная типизация сигнатур молний.............................
4.3. Стандартный параметр инструментальных методов наблюдения за грозами...............................................................
з
53
55
57
58
64
65
67
67
70
71
76
77
77
78
80
80
82
85
87
89
91
91
92
97
15
нестационарностыо /11/. Вторая причина возможных нарушений однородности ряда состоит в изменении условий и методики наблюдений. Не принято называть климатологической. Нарушения однородности рядов повторяемости и продолжительности гроз, обусловленные несовершенством наблюдений, могут вызываться несколькими причинами:
• Перенос станций в другие местные условия, или изменение местности, окружаю и юй станцию.
• Изменение методики регистрации г роз
• Изменение сроков наблюдений
• Повышение требований к качеству наблюдений
• Элемент субъективности при наблюдениях
Анализируя влияние рассмотренных выше климатологических причин, автор /12/ пришла к выводу, что нарушения однородности рядов продолжительности и повторяемости гроз связаны, в основном, с изменением сроков наблюдения, качеством регистрации и, иногда, с переносом метеоплощадки, или изменением окружающих условий.
Нередко приходится сталкиваться, особенно среди энергетиков, с мнением, что результаты наблюдений на метеостанциях субъективны и не могут быть основой для расчетов. С этим мнением согласится нельзя. Действительно, визуально-слуховой метод воспринимается анахронизмом. Однако эти многолетние наблюдения производятся большим числом в подавляющем своем большинстве добросовестных людей под постоянным методическим контролем по строго оговоренным правилам. Хотя единичное наблюдение имеет субъективный аспект, результаты массовых наблюдений дают объективную временную и пространственную картину. В многолетнем режиме данные визуальных наблюдений большинства метеостанций представляют собой непрерывные, качественные, однородные ряды. Следовательно, несмотря на критику визуального метода, данные пригодны для обоснованных выводов о пространственных и временных изменениях г розовой деятельности.
16
1.2. Инструментальные методы наблюдения за грозами
Массовое использование инструментальные методы наблюдения за грозами получили в связи с необходимостью своевременного обнаружения молниевой активности и слежением за ее развитием в пространстве и времени, что позволяет во многих случаях избежать ущерба или существенно снизить его. В тех случаях, когда требуется информация о координатах молний в реальный момент времени, недостаточными оказываются данные метеорологических радиолокаторов и спутников о наличии конвективной облачности и осадков, позволяющие с определенной вероятностью предположить молниевую активность/13/. Указанная информация может быть получена с помощью однопунктовых или многопункговых пассивных радиотехнических систем местоопределения молний. 11а основе информации о координатах молний возможно построение карт пространственного распределении плотности разрядов молнии в землю.
1.2.1. Радиотехнические средства регистрации разрядов молний
К радиотехническим средствам, регистрирующим разряды молний, относятся счетчики молний и системы местоопределения молний.
На сегодняшний день известны десятки модификаций счетчиков молний, которые использовались в разных странах, в том числе и в странах бывшего СССР. Практически любой счетчик содержит приемную антенну, фильтр, пороговое устройство и регистратор. Разряд молнии вызывает срабатывание регистратора, если в месте установки антенны амплитуда генерируемого этим разрядом электромагнитного сигнала (в выбранном частотном диапазоне) превышает заданный пороговый уровень. В работе /14/ приведен обзор разнообразных счетчиков молний. Массовое применение перечисленных приборов для определения плотности разрядов молнии в землю оказалось затруднительным в связи с их сложностью и недостаточной проработкой методических вопросов интерпретации показаний. С целью унификации
- Київ+380960830922