การพยากรณ์พายุฝนฟ้าคะนองโดยใช้วิธีหงส์ โครงสร้างของแนวชั้นบรรยากาศและการพยากรณ์ปรากฏการณ์การพาความร้อนทางตอนใต้ของยุโรปตะวันออก ดัชนีความไม่แน่นอนของชั้นบรรยากาศในการพยากรณ์ปรากฏการณ์การพาความร้อน
การใช้งาน: ในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทราบล่วงหน้าเกี่ยวกับการเกิดสถานการณ์ที่มาพร้อมกับความเสียหายทางวัตถุอย่างมีนัยสำคัญ สาระสำคัญ: ค่าความดันบรรยากาศ อุณหภูมิ และความชื้นในอากาศวัดที่จุดต่างๆ ในบรรยากาศ จากนั้นจะกำหนดค่าของความเร็วลมการพาความร้อนในแนวตั้งสูงสุดและความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa นอกจากนี้ ยังวัดแอมพลิจูดของการแปรผันรายวันของความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ของอากาศตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa การพยากรณ์ปรากฏการณ์การพาความร้อนที่เกิดขึ้นเองจะเกิดขึ้นเมื่อตรงตามเงื่อนไขที่กำหนด ผลลัพธ์ทางเทคนิค: เพิ่มความน่าเชื่อถือในการพยากรณ์ปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาการพาความร้อนที่เกิดขึ้นเองทุกประเภทที่ทราบ หรือการรวมกัน
สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับอุตุนิยมวิทยาและแม่นยำยิ่งขึ้นกับวิธีการทำนายปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาการไหลเวียนของน้ำที่เป็นอันตรายและเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ (ฝน, ลูกเห็บ, พายุ) ในพื้นที่เฉพาะของโลกซึ่งพัฒนาขึ้นจากข้อมูลเกี่ยวกับค่าของพารามิเตอร์อุตุนิยมวิทยาใน วันก่อนหน้าและสามารถนำมาใช้อย่างมีประสิทธิผลสูงสุดในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทราบล่วงหน้าเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่สถานการณ์ดังกล่าวจะเกิดขึ้น ซึ่งจะมาพร้อมกับความเสียหายที่สำคัญอย่างมีนัยสำคัญ มีวิธีการที่ทราบกันดีในการพยากรณ์ปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาการพาความร้อนที่เกิดขึ้นเองซึ่งประกอบด้วยการวัดค่าความดันบรรยากาศอุณหภูมิและความชื้นในอากาศที่จุดต่าง ๆ ในบรรยากาศซึ่งกำหนดค่าของความเร็วลมพาความร้อนแนวตั้งสูงสุด (คำแนะนำสั้น ๆ -การพยากรณ์อากาศระยะยาว ตอนที่ 1 L.: Gidrometeoizdat, 1986, หน้า 444-448)
โดยที่: c 1, c 2, c 3, c 4 เป็นสัมประสิทธิ์เชิงประจักษ์ซึ่งค่าสำหรับช่วงเวลาที่อบอุ่นของปีคือเช่น: c 1 = 2 (s/m), c 2 = -0.52 (12 ชม./hPa) , c 3 = -0.16 (12 ชม./hPA), c 4 = -90; W m - ค่าความเร็วการพาความร้อนแนวตั้งสูงสุด (m/s) 850 - ค่าของความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ของอากาศตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa (hPa/12 h) 850 - ค่าของแอมพลิจูดของการแปรผันรายวันของความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ของอากาศตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa (hPa/12 h) โซลูชันทางเทคนิคที่นำเสนอนั้นสอดคล้องกับเงื่อนไขของการจดสิทธิบัตร "ความแปลกใหม่" "ขั้นตอนการประดิษฐ์" และ "การบังคับใช้ทางอุตสาหกรรม" เนื่องจากชุดคุณลักษณะที่ประกาศไว้ ได้แก่ การวัดความดันบรรยากาศ อุณหภูมิ และความชื้นในอากาศที่จุดต่างๆ ในบรรยากาศ การกำหนด ความเร็วการพาความร้อนในแนวตั้งสูงสุดจากพวกเขา อากาศและความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa การวัดเพิ่มเติมของแอมพลิจูดของการแปรผันรายวันของความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ตามคำสั่งขนาดใหญ่ของอากาศที่ระดับ 850 hPa และการพยากรณ์ปรากฏการณ์การพาความร้อนที่เกิดขึ้นเองเมื่อตรงตามเงื่อนไข
ค 1 วัตต์ ม. +ค 2 850 +ค 3 850 +ค 4 0,
โดยที่: c 1, c 2, c 3, c 4 เป็นสัมประสิทธิ์เชิงประจักษ์ซึ่งค่าสำหรับช่วงเวลาที่อบอุ่นของปีคือเช่น: c 1 = 2 (s/m), c 2 = -0.52 (12 ชม./hPa) , c 3 = -0.16 (12 ชม./hPA), c 4 = -90; W m - ค่าความเร็วการพาความร้อนแนวตั้งสูงสุด (m/s) 850 - ค่าของความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ของอากาศตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa (hPa/12 h) 850 - ค่าของแอมพลิจูดของการแปรผันรายวันของความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ของอากาศตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa (hPa/12 h) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสำเร็จของผลลัพธ์ที่ไม่ชัดเจน เพิ่มความน่าเชื่อถือในการพยากรณ์ปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาการพาความร้อนที่เกิดขึ้นเองหรือการรวมกันของปรากฏการณ์ใด ๆ ที่รู้จัก วิธีการที่เสนอในการประดิษฐ์ปัจจุบันเพื่อพยากรณ์ปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาการพาความร้อนที่เกิดขึ้นเองสามารถนำมาใช้ในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทราบล่วงหน้าเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของสถานการณ์ดังกล่าวที่เกิดขึ้น ซึ่งมาพร้อมกับความเสียหายต่อวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ
สูตรของการประดิษฐ์
วิธีการพยากรณ์ปรากฏการณ์อุตุนิยมวิทยาการพาความร้อนที่เกิดขึ้นเองในช่วงครึ่งปีที่อบอุ่นซึ่งประกอบด้วยการวัดค่าความดันบรรยากาศ อุณหภูมิ และความชื้นในอากาศ ณ จุดต่างๆ ในบรรยากาศ ซึ่งค่าของความเร็วลมพาแนวตั้งสูงสุด และความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa ถูกกำหนดลักษณะไว้ นอกจากนี้ แอมพลิจูดของการแปรผันรายวันของความเร็วแนวตั้งของการเคลื่อนที่ของอากาศตามคำสั่งขนาดใหญ่ที่ระดับ 850 hPa ถูกวัด และจะมีการพยากรณ์ปรากฏการณ์การพาความร้อนที่เกิดขึ้นเองหากเป็นไปตามเงื่อนไขค 1 วัตต์ ม. +ค 2 850 +ค 3 850 +ค 4
บริการของรัฐบาลกลาง 1 №อุทกวิทยาและการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม
ไฮดรอมเต้<»РОЛОГНЧВЛШ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР Р Г 6 Ой РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
เชเวเลนา โอลกา วาซิลีฟนา
โครงสร้าง ASHHM "KGNIH FRONT I! 11 เกี่ยวกับ gida kosyaktishsh ปรากฏการณ์ทางตอนใต้ของยุโรปตะวันออก
Siatsialyyust 11.00.09 - Mk "gzhfoyaogin, ภูมิอากาศ,
แอช"ออร์คส์"อ!
NN geSh"KsSHIA uchchioy IPMI"NI คนนดิทิตี (>g kik muk
งานนี้ดำเนินการที่ศูนย์วิจัยอุตุนิยมวิทยาแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย
หัวหน้างานด้านวิทยาศาสตร์: Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor Shanina I.11.
คู่ต่อสู้อย่างเป็นทางการ: Doctor Fia"-mat. วิทยาศาสตร์ศาสตราจารย์ Belov N.11 ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์ภูมิศาสตร์ Velinsky O.K
องค์กรชั้นนำ สถาบันธรณีฟิสิกส์ภูเขาสูง นัลชิค
การป้องกันจะเกิดขึ้นครั้งที่/0 1993 ต่อชั่วโมง ในการประชุมสภาเชี่ยวชาญเฉพาะทาง ก.024. ฉบับ. 02 ศูนย์วิจัยอุตุนิยมวิทยา ตามที่อยู่: 123376, Moscow, B. Predtechensky per., no. 9-13, Roshydrometcenter.
วิทยานิพนธ์สามารถพบได้ในห้องสมุด Rosgkdro-metcenter
เลขาธิการคณะวิทยาศาสตร์
สภาเฉพาะทาง ^S&lL^ A-I
0Б111ДЯ БлллК.1 ERIST SHA WORK
ความเกี่ยวข้องของหัวข้อ กิจกรรมการพาความร้อนซึ่งแพร่หลายในชั้นบรรยากาศเป็นปัจจัยหนึ่งที่ก่อให้เกิดสภาพอากาศที่สำคัญที่สุด มีความเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์สภาพอากาศที่สำคัญและบางครั้งก็เป็นอันตราย เช่น ฝนตก พายุฝนฟ้าคะนอง พายุหิมะ พายุทอร์นาโด ฯลฯ ในเวลาเดียวกัน การพยากรณ์กิจกรรมของการพาความร้อนมักจะ "ไม่เป็นอิสระจากความเป็นส่วนตัว" เนื่องจากจุดโฟกัสของการพาความร้อนเป็นปรากฏการณ์ระดับการวัดและด้วยเหตุนี้จึงอยู่ห่างไกล ออกไปภายในช่วงของสเกลที่อธิบายโดยแบบจำลองตัวเลขที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน
อย่างไรก็ตาม ตามกฎแล้ว Convegada ที่ใช้งานอยู่ (นำไปสู่การพัฒนาของฝน พายุฝนฟ้าคะนอง ลูกเห็บ และพายุลูกเห็บ) พัฒนาภายในโซนขนาดใหญ่ที่มีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติบางอย่างของมวลอากาศ (อุณหภูมิ ความชื้น การเคลื่อนไหวในแนวตั้ง การแบ่งชั้น) การเกิดขึ้นของโซนดังกล่าวซึ่งเอื้ออำนวยต่อกิจกรรมการพาความร้อนสามารถอธิบายได้สำเร็จภายในกรอบการพยากรณ์เชิงตัวเลขของความดัน อุณหภูมิ ความชื้น และลม เพื่อพยากรณ์โซนลักษณะเฉพาะที่เรียกว่าโซนของการพาความร้อนแบบแอคทีฟ ได้มีการพัฒนาวิธีการอัตโนมัติสำหรับการพยากรณ์โซนของการพาความร้อนแบบแอคทีฟในภาควิชาอุตุนิยมวิทยาการบินของศูนย์อุตุนิยมวิทยาอุทกวิทยาแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย อย่างไรก็ตามแม้จะมีเหตุผลที่ค่อนข้างสูงสำหรับวิธีการนี้สำหรับดินแดนยุโรปของประเทศโดยรวม (ความแม่นยำโดยรวมสำหรับฤดูร้อนปี 1992 คือ 6?. 6%) สำหรับทางใต้ของดินแดนที่คาดการณ์เหตุผลของวิธีนี้ ก็โอเค
ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยอย่างมาก ซึ่งบ่งชี้ถึงความจำเป็นในการปรับปรุงวิธีการพยากรณ์โซนการพาความร้อนที่ใช้งานอยู่สำหรับพื้นที่เหล่านี้ ในทางกลับกัน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการใช้คุณลักษณะขนาดใหญ่ของสนามเทอร์โมบาริกนอกเหนือจากวิธีอนุภาคซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ไม่สามารถให้ผลเชิงบวกในการทำนายโซน AC ได้
ในเวลาเดียวกัน การใช้ลักษณะเฉพาะของสนามขนาดใหญ่เพื่อทำนายปรากฏการณ์ mesoscale เราไม่สามารถปฏิเสธที่จะศึกษาปรากฏการณ์ meaoscale เช่นนี้ ทั้งในทางทฤษฎีและในแง่ของการดึงดูดข้อมูลภาคสนามใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเป็นเรื่องของการพาความร้อนตามคำสั่ง ซึ่งในปัจจุบันยังไม่ค่อยเข้าใจ เมื่อเทียบกับความไม่เสถียรทางความร้อนล้วนๆ
ลักษณะที่ระบุไว้ของปัญหาในการศึกษาและการพยากรณ์กิจกรรมการพาความร้อนจะกำหนดความเกี่ยวข้องของงานนี้
วัตถุประสงค์ของงานคือเพื่อศึกษาเงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้นของการพาความร้อนแบบสั่งจากมุมมองของทฤษฎีความไม่แน่นอนของอุทกพลศาสตร์เพื่อวิเคราะห์เงื่อนไขสรุปสำหรับการก่อตัวของโครงสร้างการพาความร้อนแบบสั่งและเพิ่มเติมเพื่อระบุและใช้ข้อมูลที่ให้ข้อมูลมากที่สุด คุณลักษณะขนาดใหญ่เป็นตัวทำนายเพื่อปรับปรุงวิธีการที่ใช้ในปัจจุบันสำหรับการทำนายโซนของการพาความร้อนที่ใช้งานอยู่โดยอัตโนมัติ
งานวิจัยตามวัตถุประสงค์ของงานมีดังต่อไปนี้:
1) การศึกษาเงื่อนไขสำหรับการพัฒนาโครงสร้างการพาความร้อนแบบเรียงลำดับ (แถบแอคทีฟคอสมิก) เพื่อชี้แจงประเด็นบางประการของการวางแนวที่โดดเด่นของโครงสร้างแถบความถี่ในช่วงคลื่นความโน้มถ่วง-เฉื่อยและความยาวคลื่นที่สั้นกว่า
โหมดการพาความร้อนและแรงโน้มถ่วงแบบใหม่
2) การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของโครงสร้างกึ่งคาบที่สังเกตได้ในพื้นที่ที่มีเมฆมากและการตกตะกอนในบางกรณี
3) การวิเคราะห์ทางกายภาพและทางสถิติทั่วไปของเงื่อนไขในการพัฒนาการพาความร้อนทั้งแบบสั่งและแบบไม่เป็นระเบียบทางตอนใต้ของยุโรปส่วนหนึ่งของ CIS เพื่อระบุลักษณะขนาดใหญ่ที่สามารถใช้เป็นตัวทำนายในการพยากรณ์ของ AO
4) การสร้างการเชื่อมต่อการวินิจฉัยและพัฒนาวิธีการที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับการพยากรณ์การหมุนเวียนแบบแอคทีฟในพื้นที่ทางใต้ของประเทศในยุโรป
วิธีการวิจัย งานใช้วิธีการของทฤษฎีความไม่แน่นอนของอุทกพลศาสตร์ (เงื่อนไข DLI ynniunin สำหรับการพัฒนาโครงสร้างการพาความร้อนแบบสั่งและการวางแนวที่โดดเด่นในช่วงของคลื่นความโน้มถ่วง-แรงเฉื่อยและโหมดความยาวคลื่นที่สั้นกว่า) วิธีสรุปและองค์ประกอบของวิธีภูมิอากาศ (เพื่อระบุรูปแบบทั่วไปของสภาพการไหลเวียนของพื้นที่ศึกษา) วิธีการวิเคราะห์ mesometeorological โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิเคราะห์ไอเซนโทรปิก (เพื่อศึกษาโครงสร้างภายในของ baroclinic AOs และเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของโครงสร้างการไหลเวียนตามลำดับในนั้น) วิธีการคำนวณทางกายภาพ - สถิติและทางสถิติทางซินนอนติก (เพื่อค้นหาความสัมพันธ์เชิงทำนายระหว่างลักษณะขนาดใหญ่ของสนามเทอร์โมบาริกและความเป็นไปได้ของ "! ioziikio-" 1
ของการพาความร้อนแบบแอคทีฟ)
วัสดุที่ใช้ เพื่อให้งานที่ได้รับมอบหมายเสร็จสมบูรณ์ มีการใช้วัสดุต่อไปนี้:
แผนที่โดยย่อ (ภาคพื้นดิน) (1U85-1992)
แผนที่ภูมิประเทศแรงดัน 850 - 300 g1!a (19ВБ-1992)
เรดาร์รวม K£ 1r "Sh (1988-1991)
แผนที่ปริมาณฝนครึ่งวัน (พ.ศ. 2531-2534)
ภาพดาวเทียม MK และภาพโทรทัศน์ รวมถึงภาพจากเรดาร์ VO (พ.ศ. 2529-2535)
การวิเคราะห์วัตถุเก็บข้อมูลบนเทปแม่เหล็ก (พ.ศ. 2528-2535)
ข้อมูลเอาท์พุตของแบบจำลองพยากรณ์สิบระดับกึ่งดุร้ายซึ่งใช้งานจริงในศูนย์อุตุนิยมวิทยาแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย (พ.ศ. 2532-2535)
ข้อมูลจากสถานที่ทดสอบพลูวิโอกราฟีเชิงทดลอง UKRNIGII (1985-1988)
การคำนวณดำเนินการที่ศูนย์อุตุนิยมวิทยาแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย บน KS-1060 ส่วนหนึ่งบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
ความแปลกใหม่ทางวิทยาศาสตร์ ¡ YULU"SHSHU ในวิทยานิพนธ์ของผลลัพธ์
1. เป็นครั้งแรกที่มีการวิเคราะห์เงื่อนไขสำหรับการเติบโตของ mesoscale พินัยกรรมที่ไม่ขนานกับด้านหน้า (ในกรณีพิเศษของการปฏิบัติตามเงื่อนไข (1)) และสรุปเกี่ยวกับอัตราส่วนของการเติบโต อัตราพระราชกฤษฎีกา! คลื่น ny และคลื่นที่ไม่เสถียรแบบสมมาตร และคลื่นหลังมีค่าประมาณ มีการเติบโตอย่างรวดเร็วมากขึ้น ดังนั้น ข้อสรุปนี้จึงสอดคล้องกับข้อสังเกต
2. เป็นครั้งแรกที่มีการวิเคราะห์รายละเอียดของสามรายการ โครงสร้างมิติของมวลอากาศซึ่งโพรง (การตกตะกอน) พัฒนาขึ้น และแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างดังกล่าวขนานกับลม แรงเฉือนของลม (ดังนั้น อุณหภูมิเฉลี่ยของชั้น) พัฒนาขึ้นในสองสถานการณ์ทั่วไป โดยมีลักษณะเฉพาะคือการมีอยู่ของ ชั้นตื้นของการพัฒนาที่เป็นไปได้ของการพาความร้อนและ baroclinicity ที่สำคัญและการไม่อยู่กับที่
3. นับเป็นครั้งแรกที่การวิเคราะห์ทางกายภาพและทางสถิติของความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ของความไม่เสถียรแบบคงที่และพารามิเตอร์ที่ทำให้กระบวนการมาตราส่วน "กริด" เป็นแรสเตอร์ ในด้านหนึ่ง และอีกด้านหนึ่ง การมีอยู่หรือไม่มีการพาความร้อนที่ทำงานอยู่ ดำเนินการ
ขึ้นอยู่กับข้อมูลผลลัพธ์ของแผนการดำเนินงานของการวิเคราะห์วัตถุประสงค์
4. ได้มีการพัฒนาวิธีการคำนวณและสร้างแผนที่ของโซนการพาความร้อนที่ใช้งานอยู่ตามข้อมูลการคาดการณ์ผลผลิตเวอร์ชันปรับปรุงใหม่แล้ว
ข้อสรุปหลักใหม่เหล่านี้นำเสนอเพื่อการป้องกัน
การอนุมัติงาน ผลลัพธ์หลักของงานถูกนำเสนอในการสัมมนาของกรมอุตุนิยมวิทยาการบินรายงานหัวข้อวิทยานิพนธ์ได้รวมอยู่ในโปรแกรมการประชุม All-Union Conference ครั้งที่ 3 เรื่องอุตุนิยมวิทยาการบิน (Suadal, 1990); ผลลัพธ์หลักที่ได้รับระหว่างการทำงานและเกี่ยวข้องกับการพัฒนาวิธีการพยากรณ์โรครวมอยู่ในรายงานของ OAM HMC ในหัวข้อ 1. 2v.1 (1991) และ VII จจ. 1(1992). ผลลัพธ์บางส่วนถูกตีพิมพ์ในบทความ:
1. Borisova V. V. , Shakina N. II, Sheveleva O. V. , การวิเคราะห์ Isanthropic ของเงื่อนไขที่ก่อตัว "1 แถบของการตกตะกอนที่ตรวจพบโดยเรดาร์ดาวเทียมสแกนด้านข้าง การดำเนินการของศูนย์การแพทย์แห่งรัฐของสหพันธรัฐรัสเซีย, 1992, ฉบับที่ 324
2. Skrintunova E. E. , Shakina N. P. , Sheveleva O. V. ปรับปรุงวิธีการพยากรณ์โซนการพาความร้อนที่ใช้งานอยู่ทางตอนใต้ของยุโรปตะวันออกฝากต้นฉบับไว้
คุณค่าเชิงปฏิบัติของงาน วิธีการที่ได้รับการปรับปรุงที่พัฒนาขึ้นสำหรับการพยากรณ์อัตโนมัติของโซนการพาความร้อนที่ทำงานอยู่โดยอิงตามผลการทดสอบที่เป็นกรรมสิทธิ์และการปฏิบัติงาน ช่วยเพิ่มความสำเร็จในการพยากรณ์โซน AC อย่างมีนัยสำคัญ วิธีวิทยาได้จัดทำขึ้นเพื่อประกอบการพิจารณาที่ศูนย์ออกแบบการแพทย์ คาดว่าจะมีการนำไปปฏิบัติใน RCPC Moscow และ GAMC Vnukovo
โครงสร้างและขอบเขตการทำงาน วิทยานิพนธ์ประกอบด้วยบทนำ บทนำ บทสรุป และรายการอ้างอิง 149 หน้า รวมทั้งตาราง 18 ตาราง และตัวเลข 35 รายการ
บทนำยืนยันความเกี่ยวข้องของหัวข้อวิทยานิพนธ์ กำหนดวัตถุประสงค์และวัตถุประสงค์ของการวิจัย และสรุปเนื้อหาหลักของงานโดยย่อ
บทแรกให้คำอธิบายของปัญหา การอภิปรายเกี่ยวกับหลักการพื้นฐานของการทำนายการพาความร้อนโดยใช้วิธีอนุภาค และวิธีการทำนายสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อกิจกรรมการพาความร้อนในพื้นที่ขนาดใหญ่
วิธีการพยากรณ์การพาความร้อนที่มีอยู่ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับรูปแบบต่อไปนี้:
1) พยากรณ์สภาวะบรรยากาศที่คุณบวกเข้าด้วยกัน? จนถึงช่วงเวลาที่น่าสนใจ โปรไฟล์อุณหภูมิและความชื้นในแนวตั้งได้รับการพยากรณ์ในทางปฏิบัติเป็นเวลา 6, 12 หรือ 18 ชั่วโมง
2) ประเมินระดับความเสถียรของรัฐนี้ - ความเป็นไปได้ในการพัฒนาการพาความร้อนจากพื้นดินหรือจากระดับบน ขึ้นอยู่กับความไม่แน่นอนของพลังงานสำรอง การพาความร้อนที่มีความเข้มข้นต่างกันอาจเกิดขึ้นได้ เพื่อทำนายการใช้ค่าเกณฑ์ shsn ของพลังงานที่ไม่เสถียรหรือปริมาณที่เกี่ยวข้องใด ๆ โดยเริ่มจากที่ปรากฏ! ความน่าจะเป็นที่สำคัญของการพัฒนาการพาความร้อนรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง
มีการพัฒนาหลายอย่างที่มุ่งเป้าไปที่การพยากรณ์กิจกรรมการหมุนเวียนอย่างเป็นรูปธรรม ตามกฎแล้วผู้เขียน! ไม่ว่าพวกเขาจะปฏิบัติตามเส้นทางของการคัดค้านอย่างง่าย ๆ ของวิธีการคำนวณที่รู้จัก (เช่น การแปรผันของวิธีอนุภาค) หรือแก้ไข!
วิธีการคำนวณที่รู้จักจะสร้างอัลกอริธึมพิเศษ ปัจจุบัน Roshydrometsengr มีระเบียบวิธีสำหรับการคำนวณโซนของการพาความร้อนแบบแอคทีฟ ซึ่งพัฒนาขึ้นใน ZAM ซึ่งใช้วิธีการของ N.V. Lebedeva สำหรับการพยากรณ์อินทราแมส!ทางแยก และฟังก์ชันการแบ่งแยกการพยากรณ์โรคที่เสนอโดย [\E Reshetov สำหรับการพยากรณ์การพาความร้อนในโซนบาโรคคลินิกเป็นพื้นฐาน เทคนิคนี้ใช้ข้อมูลเอาท์พุตของแผนการพยากรณ์เชิงตัวเลขเชิงปฏิบัติการที่ใช้ในศูนย์อุตุนิยมวิทยาอุตุนิยมวิทยาของรัสเซีย (แบบจำลองครึ่งซีกอะเดียแบติกหลายระดับของ L. V. Berkovich)
นอกเหนือจากผลกระทบของความไม่เสถียรทางความร้อนซึ่งทำให้เกิดการพาความร้อนที่ไม่เป็นระเบียบแล้วยังจำเป็นต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าในบรรยากาศจริงระดับขอบฟ้าของชั้นที่มีการพาความร้อนเกิดขึ้นมีขนาดค่อนข้างใหญ่ (10 กม.) 1 ในระดับดังกล่าว ชั้นที่มีแรงเฉือนของลมกลายเป็นร้อน - มีอุณหภูมิต่างกันทางความร้อนซึ่งสร้างพลังงานศักย์สำรองเพิ่มเติมที่สามารถใช้เป็นแหล่งสำหรับการพัฒนาของการเคลื่อนไหวที่ลดความแตกต่างของอุณหภูมิ "ซึ่งการเคลื่อนไหวที่เกิดจากความไม่แน่นอนของบาโรคลินิกอาจพัฒนาด้วย การแบ่งชั้นที่ไม่แยแสและมีเสถียรภาพเล็กน้อย ด้วยการแบ่งชั้นที่ไม่เสถียรการกระทำของเมลิสมาเหล่านี้นำไปสู่การก่อตัวของปรากฏการณ์การพาความร้อนที่รุนแรงยิ่งขึ้น แรงกระตุ้นเพิ่มเติมในการพัฒนาการเคลื่อนไหวแบบพาความร้อนมักได้รับจากการบังคับของอากาศขึ้นซึ่งความเข้มจะถูกกำหนดโดยปัจจัยแบบไดนามิก
การพาความร้อนมักจะรุนแรงที่สุดบนหลังคา เนื่องจากส่วนหน้าเป็นโซนบาโรคลินิก เงื่อนไขในการพัฒนาการพาความร้อนที่นี่จึงได้รับอิทธิพลจากความไม่แน่นอนทางอุทกพลศาสตร์ การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งที่เกิดขึ้นทำหน้าที่เป็นปัจจัยบังคับเพิ่มเติมสำหรับการพาความร้อนหรือระงับการพาความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งความไม่แน่นอนของแรงเฉื่อย
เป็นที่สนใจอย่างมากจากมุมมองของการปรับปรุงการพยากรณ์ปรากฏการณ์การพาความร้อน กรณีพิเศษที่มีการศึกษามากที่สุดของความไม่แน่นอนประเภทนี้ - ความไม่แน่นอนแบบสมมาตร - นำไปสู่การพัฒนาแถบของการเคลื่อนไหวในแนวตั้งขนานกับด้านหน้า สภาพที่สร้างขึ้นในอากาศอิ่มตัวนั้นเอื้ออำนวยต่อการพัฒนาเป็นพิเศษเช่น ภายในชั้นเมฆ
ในบทที่สอง การวิเคราะห์และการแก้ปัญหาเชิงเส้น “เกี่ยวกับความไม่แน่นอนของแรงเฉื่อยในโซนด้านหน้าถูกดำเนินการ ปัญหานี้เกิดขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อระบุสภาวะบรรยากาศซึ่งมีโครงสร้างการพาความร้อนในรูปแบบของม้วนที่ไม่ขนานกับด้านหน้า พัฒนาเป็นส่วนใหญ่ จากการสังเกต เห็นได้ชัดว่าโครงสร้างดังกล่าวค่อนข้างหายาก ตามกฎแล้ว ธนาคารเมฆจะยาวไปตามแรงเฉือนซึ่งสอดคล้องกับทิศทางที่ขนานกับด้านหน้า เราถือว่าไม่ใช่กรณีทั่วไปของปัญหา แต่เป็น กรณีพิเศษของความสัมพันธ์ลักษณะเฉพาะระหว่างพารามิเตอร์ของคลื่นและการไหลหลัก
k7" - พีจี, (1)
โดยที่วาฬคือเลขคลื่นตามแกน x และ z ตามลำดับ G คือพารามิเตอร์โบลิทาร์
กรณีนี้ยังคงเป็นกรณีทั่วไปมากกว่ากรณีศึกษาก่อนหน้านี้ที่เรียกว่าการก่อกวนแบบสมมาตร เช่นเดียวกับกรณีที่ง่ายที่สุด 1=0 หรือ V=0 วิธีนี้ใช้โซลูชันการวิเคราะห์ (ไม่เหมือนกับกรณีทั่วไป)
G*- 1b + «[ ik(co+ki) +
+ (kA+1g)(o^kiANg(kg+) +1 g"1 (th"- O (2)
โดยที่ сО คือความถี่เชิงซ้อน k, 1, m คือเลขคลื่นตามแกน k, y, z ตามลำดับ ฉัน*" - ความถี่เบรนต์-เวซาลา, n -<*■
การศึกษาได้ดำเนินการตามเงื่อนไขสำหรับการดำรงอยู่ของค่าความเสถียรที่เป็นกลางและการเติบโต (และการหน่วงแบบคอนจูเกต) สำหรับความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน การแบ่งชั้นที่แตกต่างกัน และความหนาของชั้น จากนั้น จะทำการตรวจสอบอิทธิพลของพารามิเตอร์การไหลต่อดัชนีการเติบโตของคลื่น ซึ่งพบว่าเป็นหนึ่งในรากของสมการลูกบาศก์ (ความสัมพันธ์การกระจาย)
พบว่าโครงสร้างที่ไม่ขนานกับด้านหน้านั้นไม่มั่นคงและสามารถเติบโตได้ในสภาวะที่หลากหลาย แต่การเติบโตจะช้ากว่าลายทางที่ขนานกับด้านหน้า ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมสิ่งหลังจึงควรครอง คลื่นประเภทที่อยู่ในการศึกษา ตรงกันข้ามกับคลื่นที่ไม่เสถียรแบบสมมาตร โดยก่อให้เกิดโครงสร้างแถบสั่งการ ซึ่งไม่จำเป็นต้องขนานไปกับแนวหน้า พวกมันสร้างมุมตามอำเภอใจโดยมีทิศทางขนานกับด้านหน้า การวิเคราะห์ความสัมพันธ์การกระจายตัวแสดงให้เห็นว่าคลื่นที่มีการวางแนวตามอำเภอใจสามารถมีอยู่ในการไหลที่มีแรงเฉือนและในขณะเดียวกันก็มีความเสถียรที่เป็นกลางและไม่เสถียรในสภาวะที่หลากหลาย รวมถึงที่ระดับความเสถียรที่สูงเพียงพอ อย่างไรก็ตาม การเจริญเติบโตของพวกมันจะช้ากว่าแถบที่ขนานไปกับด้านหน้า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมลายหลังจึงควรครอง แหล่งที่มาของพลังงานสำหรับการรบกวนที่เพิ่มขึ้นซึ่งไม่ขนานกับด้านหน้าคือพลังงานจลน์ของการไหลของอากาศที่มีแรงเฉือนในแนวตั้ง ดังนั้นแหล่งที่มาจึงเหมือนกับการรบกวนที่ไม่เสถียรแบบบาร็อคคลินิก คลื่นที่อยู่ระหว่างการพิจารณาคือมีโซสเกล (ความยาวคลื่น 30 - 300 กม.) และแตกต่างจากคลื่นบาโร-เวดจ์-คลื่นที่ไม่เสถียรของสเกลสรุปโดยหลัก
การไม่เกิดอุทกสถิต
ดังนั้น ในบางกรณีของการพัฒนาแถบการพาความร้อนที่ไม่ขนานกับด้านหน้าที่ทราบจากการสังเกต ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยความไม่เสถียรของประเภทแรงโน้มถ่วง-เฉื่อย น่าเสียดายที่ไม่มีข้อมูลโดยละเอียดในเอกสารเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของโพรงและด้านหน้าที่ไม่ขนานกันซึ่งอยู่ใกล้กับที่พวกมันถูกสังเกต
หลี่ 1>ฉ;< условий развития упорядоченных конвективных струк-ур (независим« от их ориентации) приводит к общему выводу.что существование таких структур определяется параметрами более крупномасштабных движений (т.е. движений с характерными размерами, по крайней мере на порядок превышающими размеры конвективных структур). К таким параметрам относится прежде всего сдвиг ветра(связанный с горизонтальным градиентом температуры) и степень статической устойчивости (см. ур-ние (2)). Кроме того, поскольку для развития неустойчивости благоприятны насыщенные влагой слои, к определяющим параметрам следует отнести те, которые характеризуют условия упорядоченного подъема воздуха(давление, лапласиан давления) и степень его увлажнения.
บทที่สาม วิเคราะห์โครงสร้างสามมิติที่สังเกตได้ของการไหลของอากาศภายใต้เงื่อนไขที่มีการบันทึกระบบลำดับแถบของการตกตะกอนบนพื้นผิวโลก การสังเกตการณ์ที่ทำโดยใช้เรดาร์สังเกตการณ์ด้านข้างด้วยดาวเทียม (เรดาร์ BO) บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของ "ร่องรอย" ของการผ่านของระบบฝนที่สั่งการ “ความยาวคลื่น” ของแถบขนานของดินชื้นใน 9 กรณีที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์แตกต่างกันไปตั้งแต่ 10 ถึง 35 กม. ดังนั้น เรากำลังพูดถึงปรากฏการณ์ "ตารางย่อย" ที่สำคัญ สำหรับการวิเคราะห์โดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับสนามเทอร์โมบาริกในบรรยากาศ
ทรงกลม ณ เวลาใกล้กับการสังเกตมากที่สุด การวิเคราะห์ไอเซนโทรปิกถูกนำมาใช้ตามเทคนิคที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ที่ OAM และใช้ซ้ำหลายครั้งเพื่อวัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์มีโซสเกล ภายในกรอบของเทคนิคนี้ โปรไฟล์ของส่วนประกอบอุณหภูมิและลมจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยใช้ลูกบาศก์สไปน์ หลังจากนั้นจึงคำนวณความสูงของพื้นผิวไอเซนโทรปิกและแนวตั้ง การเคลื่อนที่ของอนุภาคบนพื้นผิวเหล่านี้ วิธีการวิเคราะห์ไอเซนโทรปิกทำให้สามารถระบุตำแหน่งของพื้นผิวไอเซนโทรปิกและค่าของกระแสน้ำวน Ertel ที่อาจเกิดขึ้นได้แม่นยำมาก ซึ่งเป็นค่าคงที่ของวัสดุของการไหลแบบอุทกสถิต นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถคำนวณการเคลื่อนที่ในแนวตั้งบนพื้นผิวแต่ละไอโซเซอร์อย่างเป็นอิสระ ซึ่งกำจัด การสะสมข้อผิดพลาดกับความสูง จากการวิเคราะห์สถานะของบรรยากาศในช่วงเวลาของการพัฒนาโครงสร้างแถบในด้านความขุ่นและการตกตะกอน จึงสามารถระบุเงื่อนไขลักษณะเฉพาะได้ 2 ระดับ
ชั้นหนึ่งรวมถึงสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับภาคอบอุ่นของพายุไซโคลน: ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในอากาศของภาคอบอุ่นใกล้กับโซน baroclinic ของแนวรบอบอุ่นภายใต้เงื่อนไขของการกัดเซาะ การพัฒนาการพาความร้อนถูก จำกัด ตามแนวดิ่ง การปักหลัก
ขาดอากาศ สถานการณ์ระดับแรกเกี่ยวข้องกับด้านหลังของพายุไซโคลน: ความไม่มั่นคงเกิดขึ้นในอากาศเย็นภายใต้ชั้นที่มั่นคง (ด้านหน้า) อย่างไรก็ตาม ในหลายช่วงเวลา สถานการณ์ของทั้งสองคลาสกลับค่อนข้างคล้ายกัน ในกรณีที่ศึกษา เหนือพื้นที่เหล่านั้นซึ่งสังเกตเห็นแถบความชื้นในดินไม่สม่ำเสมอ โครงสร้างของบรรยากาศรวมถึงชั้นของการพัฒนาที่เป็นไปได้ของการเคลื่อนที่ของคลื่นโดยมีการแบ่งชั้นที่เข้าใกล้ความชื้นที่ไม่แยแส ชั้นต่างๆ มีความหนาตามแนวตั้งจำกัด (ไม่เกิน 4 กม.) ตามกฎแล้วในกรณีเหล่านี้ลมจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตามระดับความสูงในทิศทาง ในขณะที่ความเร็วมักจะเพิ่มขึ้น และสำหรับกรณีของคลาส 1
ค่าปกติของมันคือ 3-5 เมตร/วินาที ใกล้พื้นดิน และ 15-E0 เมตร/วินาที ในพื้นที่โทรโพพอส สำหรับชั้นสอง 5-10 และ 25-30 ม./วินาที ตามลำดับ ทิศทางลมขนานกับแถบที่สังเกต ปรากฏการณ์ที่กำลังศึกษานี้มีความเกี่ยวข้องซ้ำๆ กับการก่อตัวของคลื่นที่ด้านหน้าหรือกับส่วนที่ด้านหน้าเปลี่ยนสัญญาณด้วยความโค้งของไอโซฮิปซัมแบบแอนจิไซโคลน ในกรณีอื่น ๆ (คลาส 2) ปรากฏการณ์นี้พัฒนาขึ้นในกรณีที่ไม่มีโซนหน้าผากเด่นชัด แต่เมื่อมี baroclinicity เพิ่มขึ้นในโทรโพสเฟียร์กลางและที่ค่าของฟังก์ชัน Frontogenetic ที่สอดคล้องกับฟังก์ชัน frontogenetic นั่นคือในช่วงเวลาของการพัฒนาปรากฏการณ์จำเป็นต้องเกิดความไม่คงที่ของโซน baroclinic ในเวลาเดียวกัน การก่อตัวของโครงสร้างแถบที่เกี่ยวข้อง เช่น กับแนวชั้นบรรยากาศที่ได้รับการพัฒนาอย่างดีและเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว ไม่ได้ถูกบันทึก ซึ่งจะมองเห็นได้ชัดเจนตลอดความหนาทั้งหมดของชั้นบรรยากาศ และจะคงสัญญาณของฟังก์ชันฟรอนเจเนติกส์ไว้ในช่วงเวลาต่อเนื่องกัน บางทีอาจเป็นการเปลี่ยนแปลงของโซน baroclinic ที่มีบทบาทบางอย่างโดยสร้างเงื่อนไขเฉพาะสำหรับการก่อตัวของเขตข้อมูลการตกตะกอนแบบกึ่งคาบ
นอกจากนี้ในบทที่สามได้ทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบของสนามการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งที่คำนวณโดยวิธีการวิเคราะห์เอนโทรปิก (และได้รับค่าของการเคลื่อนที่ในแนวตั้งซึ่งมีความสอดคล้องกันทั้งในด้านเวลาและอวกาศ) โดยมีขอบเขตการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งที่คำนวณโดยวิธีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป โดยทั่วไปขอบเขตของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งที่กำหนดโดยทั้งสองวิธีจะให้ภาพสรุปของการกระจายตัวของการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง อย่างไรก็ตาม ในกรณีของการคำนวณโดยใช้วิธีการวิเคราะห์แบบไอเซนโทรปิก กลับกลายเป็นเรียบเนียนน้อยลงและมีรายละเอียดมากขึ้นซึ่งเป็นข้อดีของวิธีนี้
บทที่สี่อุทิศให้กับการวิเคราะห์ทางกายภาพและทางสถิติ
เงื่อนไขสำหรับการพัฒนาการพาความร้อนแบบแอคทีฟเหนือพื้นที่ศึกษา และการปรับปรุงวิธีการพยากรณ์ตามวัตถุประสงค์ของโซนการพาความร้อนแบบแอคทีฟ มีการนำเสนอลักษณะภูมิอากาศของการตกตะกอนและการพาความร้อนเหนือดินแดนที่อยู่ระหว่างการพิจารณา มีการวิเคราะห์การเชื่อมต่อระหว่างพารามิเตอร์การแบ่งชั้นต่างๆ และกระบวนการสรุป เลือกระบบของตัวทำนายที่เป็นไปได้ และดำเนินการวิเคราะห์แบบจำแนกกลุ่มตัวอย่าง ตัวทำนายต่อไปนี้ถือว่ามีข้อมูลมากที่สุด:
1) O, TK (ระยะมาฮาลาโนเบีย 1681.21)
2) aH&o>O, NK (ระยะมาฮาลาโนบิส 1643.01) (3)
3) dT, B, TK (ระยะเมาคลาโนบิส 1638.37)
4) 0, ¡^ , NK (ระยะมาฮาลาโนบิส 1628.67) โดยที่ dH^ คือลาปลาเชียนของศักยภาพทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวไอโซบาริก 850 hPa ค่านี้ในตัวเองค่อนข้างให้ข้อมูลเป็นเกณฑ์ในการแยก ดังนั้น เมื่อใช้ 4 Н^ เป็นตัวทำนายเพียงตัวเดียวที่ค่าเกณฑ์ของ Yuda ความสำเร็จของการพยากรณ์จะเป็นดังนี้: ความแม่นยำโดยรวมที่ 74 OX ความแม่นยำของการพยากรณ์สำหรับการมีการพาความร้อนที่ใช้งานอยู่ 62 O7. ความแม่นยำของการพยากรณ์การไม่มีอยู่ 79. 3 การคาดเดาการมีอยู่ของการพาความร้อนที่ใช้งานอยู่ 65.17. การเตือนการไม่มีอยู่ - 83.57..
O - การขาดจุดน้ำค้างทั้งหมดบนพื้นผิวไอโซบาริก 850, 700, BOOgSh" ที่เกี่ยวข้องกับวัสดุของเรา เกณฑ์สำหรับการแยกด้วยค่านี้คือค่า 34 * ตรงกันข้ามกับค่า 2B" ที่ใช้ในวิธีของ N. E. Lebedeva ซึ่งเห็นได้ชัดว่าอธิบายได้จากลักษณะภูมิอากาศของพื้นที่ศึกษา
dT“ - ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์แบบแห้งและเปียกบนพื้นผิวคือ 850 hPa นั่นคือค่าที่บ่งบอกลักษณะความใกล้ชิดของไอน้ำกับน้ำอิ่มตัว พบว่า
ตารางที่ 1 ลักษณะของประสิทธิภาพการแยกโดยใช้การรวมกันของพารามิเตอร์ที่ให้ข้อมูลมากที่สุดสามและสี่ตัว
ผู้ทำนาย
เหตุผลในการชุดสูท
โอ้|n£i|ots |AK | อลาสก้า
preuire-adeshjust
เกณฑ์
รูบินสไตน์
แยกแยะ
ฟังก์ชั่น (I, - สำหรับอดีตและเงินสดอื่น ๆ (C, - สำหรับการพยากรณ์การไม่มีปรากฏการณ์
ข,-0 058^+0. 430+0. 897TX--9. 425
1^=0. 031d|^+0. 6310+0. 766Zh--10.064
ข, -0.115dts+0.2380+0. 004NK--4.749
b^-0.095aH^O. 3250+0. 005NK--7.902
b, -0.57dT -O, 3160+0.93TK-9.16 |_x -0.888^T +0. 4070+0. 783GK--10.823
ข -0.1450+0. ออนซ์บีทีเอส^+0.002NK--3.376
บีโอ 2260+0.044^+0.003NK--7.706
และ -0.088L^+4T +0.3490+0.8791"
10. 455 จีโอ 067^^5+1. 217LT +0.4320+ +0.745-K-11.586
อิ_อิ-■ ■ ■ *
การตรวจจับไออากาศใกล้กับความอิ่มตัว พบว่าค่าเกณฑ์ควรพิจารณาเป็น dT ~ 3.5* ค่านี้กลายเป็นข้อมูลที่มีประโยชน์มากเมื่อคำนวณโดยใช้ข้อมูลจากไฟล์เก็บถาวรการวิเคราะห์วัตถุ (ความแม่นยำโดยรวม 777., เกณฑ์ Bagrov 0.60, เกณฑ์ Obukhov O. 54) แต่เมื่อคำนวณโดยใช้ข้อมูลการคาดการณ์เชิงตัวเลข ความสำเร็จของการคาดการณ์โดยใช้ &T อย่างรวดเร็ว ลดลงซึ่งอธิบายได้จากความแม่นยำไม่เพียงพอของพารามิเตอร์พยากรณ์ความชื้นในรูปแบบการดำเนินงานปัจจุบันเมื่อเปรียบเทียบกับการพยากรณ์ลักษณะความดัน
เลนิยา พิจารณาอย่างนี้เพื่อนำไปใช้ในการปรับปรุง
เลนิยา เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ จึงเสนอฟังก์ชันจำแนกเพื่อใช้ในวิธีการที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งรวมถึงลักษณะเฉพาะของแรงกดด้วย
ศักยภาพทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวไอโซบาริก 1,000 ริลา ซึ่งแสดงลักษณะของความดันพื้นผิว เมื่อใช้เป็นตัวทำนายเพียงตัวเดียว ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดนี้ด้วยเกณฑ์การแยก 117dam ให้ความสำเร็จในการพยากรณ์ดังต่อไปนี้: ความแม่นยำโดยรวมของการพยากรณ์ 69.7Z ความแม่นยำของการพยากรณ์สำหรับการมีอยู่ของปรากฏการณ์ 51.1% ความแม่นยำของการพยากรณ์สำหรับ ขาด 94.3% คาดการณ์ว่าจะมีปรากฏการณ์ 96.4% ป้องกันการขาดหาย 45.2%
สำหรับแต่ละชุดค่าผสม (.) ที่เราได้รับจากตัวอย่างที่ขึ้นต่อกันค่าของเหตุผลและการเตือนเกณฑ์ของ Bagrov และ Obukho รวมถึงเกณฑ์ของ Rubinstein ซึ่งคำนึงถึงความแตกต่างของการสูญเสียจากการเตือนที่ผิดพลาดและการเตือนที่ผิดพลาด .
ของปรากฏการณ์เหล่านี้สำหรับความน่าจะเป็นตามเกณฑ์ P=0 ข (ตารางที่ 1) ถัดไป จะพบฟังก์ชันจำแนกสำหรับการรวมกันของพารามิเตอร์ทั้งสามตัว
นอกจากนี้ยังทำการคำนวณสำหรับตัวอย่างบางส่วนที่ได้จากตัวอย่างทั้งหมดโดยการหารด้วยค่าของพารามิเตอร์แต่ละตัว โดยทั่วไป; การแยกออกเป็นกลุ่มตัวอย่างบางส่วนไม่ได้ทำให้ผลลัพธ์มีการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ
จากผลลัพธ์เหล่านี้ ได้มีการกำหนดวิธีการที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับการพยากรณ์อัตโนมัติของโซนการพาความร้อนที่ทำงานอยู่ มีการใช้ฟังก์ชันแรกของ dc-criminant (3) เทคนิคประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้
1) การคำนวณ Laplacians ของศักยภาพทางภูมิศาสตร์บนพื้นผิว 850g11&
2) “การคำนวณพารามิเตอร์การพาความร้อน: ระดับความสูงและอุณหภูมิการควบแน่น
3) การคำนวณลักษณะความชื้น: การขาดดุลรวมบนพื้นผิว 850, 700, 500 hPa รวมถึงความแตกต่างของอุณหภูมิ
กระเปาะแห้งและเปียกใกล้พื้นดิน
4) การคำนวณค่าฟังก์ชันจำแนก
1 ^.115-^0.240 ข 0.004"NK -4.749 (4)
5) การคำนวณความน่าจะเป็นของการเกิดปรากฏการณ์
$) แผนที่ของการพาความร้อนที่ทำงานอยู่จะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติตามค่าความน่าจะเป็น โซนถูกระบุโดยไอโซลีน แต่มีค่าความน่าจะเป็น 25% (ตามเกณฑ์การแยกที่ระบุไว้ข้างต้น) นอกจากนี้ พื้นที่เหล่านั้นของโซนที่เกิดการพาความร้อนแบบแอคทีฟถือได้ว่าแทบไม่มีเงื่อนไข (ค่าความน่าจะเป็น 607 หรือมากกว่า) จะถูกเน้นเป็นพิเศษ
วิธีการได้รับการทดสอบในโหมดกึ่งออนไลน์ที่ห้องปฏิบัติการสำหรับการทดสอบวิธีการพยากรณ์ใหม่ตาม
ข้าว. 1. ภูมิภาคย่อยของพื้นที่พยากรณ์ซึ่งมีการพัฒนาวิธีการปรับปรุงสำหรับโซนพยากรณ์ของการพาความร้อนแบบแอคทีฟ
หัวข้อ 1.2v.1 ขึ้นอยู่กับเนื้อหาของฤดูร้อนปี 1992
แม้ว่าวิธีการนี้ได้รับการพัฒนาสำหรับส่วนหนึ่งของดินแดนยุโรปของประเทศเท่านั้น (รูปที่ 1) แต่อยู่ในกระบวนการพัฒนาหัวข้อ 1.2c ตามที่ 1 ในระหว่างการทดสอบ มีการพยายามที่จะสรุปข้อมูลดังกล่าวสำหรับ ETC ทั้งหมด ซึ่งก็สมเหตุสมผลในระดับหนึ่ง ลักษณะความสำเร็จในการคาดการณ์สำหรับดินแดนที่วิธีการได้รับการพัฒนาโดยตรงนั้นสูงกว่าพื้นที่ทั้งหมดโดยรวมและยิ่งกว่านั้นสูงกว่าสำหรับภาคเหนือและตอนกลาง: และเหตุใดจึงค่อนข้างสูงด้วยซ้ำ สำหรับทางตอนเหนือของ ETC ลักษณะของความสำเร็จในการพยากรณ์แสดงไว้ในตารางที่ 2 ดังนั้นการให้เหตุผลแก่ทุกคน
โต๊ะ 2. ตัวบ่งชี้ความสำเร็จในการพยากรณ์โดยใช้วิธีที่เสนอ
1 |ตัวชี้วัดความสำเร็จของเมือง - Dp ทั่วยุโรป - 1 เพราะไม่ >:ch ถูกต้อง สำหรับภาคใต้
- การคาดการณ์ X อาณาเขตของส่วนประเทศ (รูปที่ 4.6) ส่วนต่างๆ
- 1 (การทำซ้ำตามธรรมชาติ)
ความจุ 48.5 53.2 43.6
| อัตราการประมวลผลทั่วไป 70. 8 66. 7 78. 1
|ความสมเหตุสมผลของโปร-
การทำนายการปรากฏตัวของปรากฏการณ์ 76. 7 76. 2 84. 0
|ความสมเหตุสมผลของโปร-
gnosis ของการไม่มีปรากฏการณ์ 67.5 60.9 75.2
|ความสามารถในการลดขนาด
- ปรากฏการณ์ B7 ก. 54.5 61.4
คำเตือนจาก-
การไม่มีปรากฏการณ์ 83.7 80.6 90.9
เกณฑ์บารอฟ 0.411 0.345 0.54
1 เกณฑ์ Obukhov 0. 497. 0.35 0. 521
ของพื้นที่โดยรวมคือ 70.8% ความแม่นยำของการพยากรณ์การปรากฏตัวของปรากฏการณ์คือ 76.77 ความแม่นยำของการพยากรณ์หากไม่มีปรากฏการณ์คือ 67.5% ปรากฏการณ์ที่คาดการณ์ไว้คือ 57.27% การทำนายของ ไม่มีอยู่ 87 แห่ง สำหรับพื้นที่ตอนใต้ของดินแดน ตัวชี้วัดเหล่านี้สูงกว่า 4-8 เกณฑ์ของ Bagrov และ Obukhov คือ 0.411 และ 0.497 ในกรณีแรก และ 0.54 และ 0.621 ในกรณีที่สอง สำหรับการเปรียบเทียบ เราจะนำเสนออัตราความสำเร็จที่ได้รับจากวัสดุเดียวกันเมื่อคาดการณ์โดยใช้วิธีที่ยอมรับก่อนหน้านี้ เหตุผลโดยรวม 67. 5X, ตาราง 3. ตัวบ่งชี้ความสำเร็จของการพยากรณ์โดยใช้วิธีการที่เสนอในกรณีที่เปลี่ยนเป็นรูปแบบการพยากรณ์ความน่าจะเป็น
1 | ความน่าจะเป็นที่คาดการณ์ของการเกิด AK 1 2 1 ........ 1 (ความถี่ที่เกิดขึ้นจริงสำหรับเมืองที่กำหนด- | 1 ciD 1 1 |
| 90-100 ■ 1 1 | 95.2 |
| 80-90 | 97.8 |
| 70-80 | 96.6 |
| 60-70 | 90.7 |
| 50-60 | 82.3 |
| 40-50 | 76.5 |
- 30-40 ฉันส่ง " |
| 20-30 | 51.2 |
- 10-20 ผม 48.7 |
| 0-10 1 | 28.5 | | |
เหตุผลของการพยากรณ์สำหรับการมีอยู่ของปรากฏการณ์ 60.6%, เหตุผลของการพยากรณ์ของการไม่มีปรากฏการณ์ 76.6X, ปรากฏการณ์ที่ป้องกันได้ 76.8%, การป้องกันการขาดหายไป 60.3%, เกณฑ์แถว 0.365, เกณฑ์ Obukhov O. 372 เห็นได้ชัดว่าการใช้วิธีการใหม่ที่ได้รับการปรับปรุงให้ประโยชน์อย่างมากแม้แต่ทางตอนเหนือของดินแดนไม่ต้องพูดถึงทางตอนใต้
ในตาราง ตารางที่ 3 แสดงลักษณะของรูปแบบความน่าจะเป็นของการพยากรณ์ ค่าของความสามารถในการทำซ้ำที่แท้จริงของปรากฏการณ์นั้นค่อนข้าง "ถูกเลื่อน" ไปสู่ค่าที่มากขึ้นซึ่งอธิบายได้จากความแตกต่างของขนาดตัวอย่างของการไม่มีและการมีอยู่ของปรากฏการณ์ ค่าเกณฑ์ที่แท้จริงกลายเป็นความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้นของปรากฏการณ์ประมาณ 25% ซึ่งยืนยันความถูกต้องของการเลือกเกณฑ์การแยกสำหรับรูปแบบอื่นของการพยากรณ์
ผลลัพธ์หลักและข้อสรุป
1. ด้วยการแก้สมการเชิงวิเคราะห์สำหรับคลื่นเฉื่อย - คลื่นที่ไม่เสถียรจากสเปกตรัมของการแก้ปัญหาจะมีการเลือกคลาสของคลื่นที่ความยาวคลื่นเป็นไปตามเงื่อนไข ku "" tG จะถูกกำหนดความเร็วเฟสอัตราการเติบโตและคุณลักษณะอื่น ๆ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการประเมินความเป็นไปได้ของการพัฒนาโครงสร้างคลื่นที่อยู่ในมุมใดก็ได้กับแนวหน้าบรรยากาศ พบว่าแม้ว่าคลื่นดังกล่าวจะมีอยู่ในสภาวะที่หลากหลายก็ตาม เป็นกลาง-มั่นคงและไม่มั่นคงแต่อัตราการเติบโตสิ่งอื่นเท่าๆ กัน กลับกลายเป็นน้อยลงแต่ความเร็วเพิ่มขึ้น
ซึ่งมากกว่าคลื่นที่ไม่เสถียรแบบสมมาตรที่ศึกษาก่อนหน้านี้ซึ่งก่อตัวเป็นโครงสร้างแถบที่ขนานไปกับด้านหน้า จากที่นี่เราสรุปได้ว่าอย่างหลังควรจะเหนือกว่าในสภาวะจริง ซึ่งได้รับการยืนยันจากข้อมูลภาคสนาม
2. ศึกษาและจำแนกเงื่อนไขโดยย่อสำหรับการก่อตัวของโครงสร้างแถบที่มีเนื้อสัตว์ซึ่งมีความชื้นในดินต่างกัน วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือเพื่อค้นหาว่าโครงสร้างสามมิติของการไหลและลักษณะขนาดใหญ่นั้นสัมพันธ์กับความเป็นไปได้ของการก่อตัวของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของ mesoscale ในด้านองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาเพียงใด มีการเปิดเผยว่ามีเงื่อนไข 2 ประเภทสำหรับการก่อตัวของมัน โดยประเภทแรกเกี่ยวข้องกับภาคอุ่นของพายุไซโคลนและรวมถึงการมีอยู่ของด้านหน้าบรรยากาศที่กำลังกัดเซาะ (โดยปกติจะอบอุ่น) โดยมีค่าความเร็วลมลักษณะเฉพาะที่ 3 -5 เมตร/วินาที ใกล้เฮมลี และ 15-20 เมตร/วินาที ในพื้นที่โทรโพพอส ชั้นพัฒนาการพาความร้อนมีความหนาแนวตั้งเล็กน้อย (1.5-3 กม.) และถูกจำกัดด้วยการเคลื่อนที่ในแนวตั้งลง ชั้นที่สองสัมพันธ์กับด้านหลังของพายุไซโคลนและมีลักษณะเฉพาะคือการกำเริบของโซนบาโรคลินิกด้วยความเร็วลม 5-10 และ 25-30 เมตรต่อวินาที ตามลำดับ การพัฒนาการพาความร้อนในอากาศเย็นถูกจำกัดด้วยชั้นความเสถียรที่เพิ่มขึ้นซึ่งอยู่ที่ระดับความสูง 3-6 กม. โครงสร้างของเขตข้อมูลขององค์ประกอบอุตุนิยมวิทยาได้รับการฟื้นฟูโดยวิธีการวิเคราะห์แบบไอเซนโทรปิก
3. ในกระบวนการวิจัย (ข้อ 2) พบว่าเมื่อคำนวณการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งโดยใช้วิธีการวิเคราะห์แบบไอเซนโทรปิกซึ่งไม่รวมการสะสมข้อผิดพลาดกับความสูง จะสามารถได้สนามการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งที่มีความสม่ำเสมอใน เวลาและพื้นที่ มีข้อตกลงทั่วไปกับสาขาการเคลื่อนที่ในแนวตั้งซึ่งคำนวณจาก
รูปแบบการดำเนินงานที่ Roshydrrmetcenter นำมาใช้อย่างไรก็ตาม
การวิเคราะห์แบบไอเซนโทรปิกจะทำให้ภาพเบลอและเรียบเนียนน้อยลง ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบ
4. มีการศึกษาทางสถิติเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้ลักษณะการไหลของอากาศขนาดใหญ่ (“กริด”) เป็นตัวทำนาย การศึกษาดำเนินการสำหรับดินแดนทางตอนใต้ของส่วนยุโรปของประเทศโดยใช้วัสดุของ 3 ฤดูร้อน (พ.ศ. 2531-2533) เราเลือกปริมาณเหล่านั้น (ลาปลาเซียนของศักยภาพทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวไอโซบาริกต่างๆ การไล่ระดับอุณหภูมิแนวนอน ฯลฯ) ซึ่งแม้จะมีฐานข้อมูลที่มีอยู่แล้ว ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าเป็นตัวทำนายที่สำคัญในการพยากรณ์การพาความร้อนแบบแอคทีฟ ปริมาณอื่นๆ เช่น การเกิดฟรอนโตเจเนซิส มุมการเคลื่อนตัว ฯลฯ ถูกปฏิเสธด้วยเหตุผลที่ว่าเมื่อคำนวณพวกมันโดยใช้การประมาณผลต่างอันจำกัดของอนุพันธ์ การปรับให้เรียบมากเกินไปเกิดขึ้น และผลที่ตามมาคือการสูญเสียค่าทำนายของปริมาณที่คำนวณได้ (แม้ว่า แน่นอนว่าปริมาณอุทกพลศาสตร์ที่สอดคล้องกันมีความสำคัญต่อการก่อตัวของเมฆมีโซสเกลและเขตการตกตะกอน)
5. โดยใช้วิธีการวิเคราะห์จำแนกบนวัสดุที่ระบุ การเชื่อมต่อถูกสร้างขึ้นระหว่างปริมาณที่เลือก ซึ่งทำให้สามารถคาดการณ์การเกิดขึ้นของการพาความร้อนแบบแอคทีฟโดยอิงตามข้อมูลที่มุมของตารางภูมิภาค (บนวัสดุของการวิเคราะห์วัตถุ เช่น ภายในกรอบแนวคิด RR) การผสมผสานตัวทำนายต่อไปนี้เหมาะสมที่สุด :
ก) Laplacian ของศักยภาพทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวไอโซบาริก 8П0гПн, การขาดความชื้นทั้งหมดบนพื้นผิว 500, 700,850 rila, อุณหภูมิ (หรือความสูง) ของระดับการควบแน่น
b) ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิอากาศและอุณหภูมิของสิ่งที่เปียก
เทอร์โมมิเตอร์บนพื้นผิวไอโซบาริก 850 hPa ความชื้นรวมขาดดุลบนพื้นผิวไอโซบาริก 500, 700, 850 hPa อุณหภูมิระดับการควบแน่น
b) การขาดความชื้นรวม, ศักย์ทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวไอโซบาริก 1,000 hPa, ความสูงของระดับการควบแน่น
การคาดการณ์ประสบความสำเร็จน้อยกว่ามากเพียงใดสำหรับการรวมกันของพารามิเตอร์อื่นๆ รวมถึง Laplacian ของศักยภาพทางภูมิศาสตร์บนพื้นผิวของ ZOOgPa การไล่ระดับอุณหภูมิแนวนอนบนพื้นผิว 850 hPa
ü. วิธีการคำนวณโซนของการพาความร้อนแบบแอคทีฟได้รับการพัฒนาขึ้น ซึ่งรวมไว้ในคำแนะนำในท้องถิ่นสำหรับการแนะนำการคาดการณ์อัตโนมัติโดยอิงตามข้อมูลเอาต์พุตของโหมดการทำงานเชิงตัวเลขครึ่งทรงกลม w เทคนิคนี้ผ่านการทดสอบของผู้เขียนและการปฏิบัติงานแล้ว คาดว่าจะนำไปใช้ใน F 11.311 ^> และ GAMC Vnukovo
Ki - ดัชนีความไม่แน่นอน
การคำนวณ Ki ขึ้นอยู่กับการไล่ระดับแนวตั้งของอุณหภูมิ ความชื้นในอากาศในชั้นโทรโพสเฟียร์ตอนล่าง และยังคำนึงถึงขอบเขตแนวตั้งของชั้นอากาศชื้นด้วย Ki แสดงถึงระดับความไม่แน่นอนของการหมุนเวียนของมวลอากาศซึ่งจำเป็นสำหรับการเกิดและการพัฒนาของพายุฝนฟ้าคะนอง
สูตร: Ki=T850-T500+Td850-∆Td700.
ในสูตร: Ki - ดัชนีความไม่เสถียร (เลขไวติง), T850 - อุณหภูมิอากาศบนพื้นผิวไอโซบาริก 850 hPa, T500 - อุณหภูมิอากาศที่ 500 hPa, Td850 - อุณหภูมิจุดน้ำค้างที่ 850 hPa, ∆Td700 - การขาดจุดน้ำค้าง (T -Td) ที่พื้นผิว 700 hPa
Ki เหมาะที่สุดที่จะใช้ในช่วงฤดูร้อนเพื่อพยากรณ์พายุฝนฟ้าคะนองภายในมวล ค่าเกณฑ์ในตารางอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับฤดูกาล ภูมิศาสตร์ และสภาพอากาศ
ความน่าจะเป็นของพายุฝนฟ้าคะนองคำนวณโดยใช้วิธีไวทิง
กี้ | มีโอกาสเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง |
20 ≤ กี่ ≤ 22 22 25 28 31 34 วัตต์>37 |
– 50% 60% 75% 80% 90% 95% 100% |
พายุ- ปรากฏการณ์ที่ซับซ้อน ส่วนที่จำเป็นคือประจุไฟฟ้าหลายประจุระหว่างเมฆหรือระหว่างเมฆกับพื้นดิน (ฟ้าผ่า) พร้อมด้วยปรากฏการณ์เสียง - ฟ้าร้อง พายุฝนฟ้าคะนองยังมีลักษณะพิเศษคือลมกระโชกแรงและมีฝนตกหนักซึ่งมักมีลูกเห็บด้วย
พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง- พายุฝนฟ้าคะนองที่มีฝนตก ≥15 มม./ชม. และ/หรือลูกเห็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.6 ถึง 2 ซม. มีพายุรุนแรง ≥15 ม./วินาที
พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงมาก- พายุฝนฟ้าคะนองที่มีฝนตกหนัก ≥30 มม./ชม. และ/หรือลูกเห็บขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ≥2 ซม. และ/หรือพายุทอร์นาโดที่รุนแรงมาก ≥25 ม./วินาที
VT - ดัชนีผลรวมแนวตั้ง
สูตร: วีที = T850 - T500โดยที่ T850 คืออุณหภูมิอากาศบนพื้นผิวไอโซบาริก 850 hPa, T500 คืออุณหภูมิอากาศที่ 500 hPa
หาก VT > 28 แสดงว่าชั้นโทรโพสเฟียร์มีศักยภาพสูงที่จะเกิดความไม่แน่นอนของการพาความร้อน ซึ่งเพียงพอสำหรับการก่อตัวของพายุฝนฟ้าคะนอง
CT - ดัชนีผลรวมครอส
สูตร: คอนแทค = Td850 - T500โดยที่ Td850 คืออุณหภูมิจุดน้ำค้างที่ 850 hPa, T500 คืออุณหภูมิอากาศที่ 500 hPa
ที่ CT CT 18 - 19 - ความไม่แน่นอนปานกลาง กิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองอ่อนแรง
CT 20 - 21 - ความไม่แน่นอนสูง พายุฝนฟ้าคะนอง.
CT 22 - 23 - พลังงานแห่งความไม่มั่นคงซึ่งอาจทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงได้
CT 24 - 25 - พลังงานความไม่แน่นอนสูง พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง
CT> 25 - พลังงานความไม่แน่นอนสูงมาก พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงมาก
ทอร์นาโด(พายุทอร์นาโด ก้อนเมฆ) - กระแสน้ำวนในชั้นบรรยากาศที่เกิดขึ้นในเมฆคิวมูโลนิมบัสและแผ่ลงมาบ่อยครั้งจนถึงพื้นผิวโลกในรูปแบบของแขนเมฆหรือลำต้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายสิบถึงหลายร้อยเมตร ลักษณะเฉพาะของกระแสน้ำวนเหล่านี้คือการเคลื่อนที่ของอากาศเป็นเกลียวอย่างรวดเร็วรอบแกนเกือบเป็นแนวตั้ง ภายในกรวยอากาศจะลอยขึ้นหมุนอย่างรวดเร็วทำให้เกิดพื้นที่ที่มีอากาศบริสุทธิ์มาก
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของอากาศอยู่ที่ 50-100 เมตร/วินาที และในพายุทอร์นาโดที่รุนแรงเป็นพิเศษจะสูงถึง 250 เมตร/วินาที และมีองค์ประกอบความเร็วแนวตั้งขนาดใหญ่เท่ากับ 70-90 เมตร/วินาที
มาตราส่วนฟูจิตะใช้ในการจำแนกพายุทอร์นาโด
F0ความเร็วลมไม่เกิน 32 m/s (ตาม TKP ระบุว่าลมแรงมาก)
F1- 33 - 50 ม./วินาที. ปานกลาง. (อ้างอิงจาก TKP ลมพายุเฮอริเคน)
F2- 51 - 70 ม./วินาที แข็งแกร่ง.
F3- 71 - 92 ม./วินาที. แข็งแกร่งมาก
F4- 93 - 116 ม./วินาที. ทำลายล้าง
F5- 117 - 142 ม./วินาที. เหลือเชื่อ.
TT - ดัชนีผลรวมทั้งหมด
สูตร: TT = VT + CT, มิลเลอร์ (1972); โดยที่ CT คือดัชนี Cross Totals, VT คือดัชนี Vertical Totals
เวลา TT TT 44 - 45 - มีพายุฝนฟ้าคะนองครั้งเดียวหรือหลายลูก
TT 46 - 47 - เซลล์พายุฝนฟ้าคะนองกระจัดกระจาย
TT 48 - 49 - มีพายุฝนฟ้าคะนองเป็นจำนวนมาก โดยบางแห่งมีความรุนแรงมาก
TT 50 - 51 - มีศูนย์กลางพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงกระจัดกระจาย มีศูนย์กลางโดดเดี่ยวและมีพายุทอร์นาโด
TT 52 - 55 - ศูนย์กลางของพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงจำนวนมาก แต่ละจุดศูนย์กลางที่มีพายุทอร์นาโด
TT > 55 - พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงและพายุทอร์นาโดที่รุนแรงมากมาย
SWEAT - ดัชนีภัยคุกคามสภาพอากาศรุนแรง
SWEAT เป็นดัชนีความไม่แน่นอนที่พัฒนาโดยกองทัพอากาศสหรัฐฯ SWEAT เป็นเกณฑ์ที่ครอบคลุมสำหรับการวินิจฉัยและการพยากรณ์ปรากฏการณ์สภาพอากาศที่เป็นอันตรายและรุนแรงที่เกี่ยวข้องกับเมฆหมุนเวียน SWEAT ประกอบด้วยดัชนีความไม่แน่นอนของมวลอากาศ ความเร็วลม และแรงเฉือนของลม
สูตร: เหงื่อ = 12⋅Td850 + 20⋅(TT- 49) + 3.888⋅F850 + 1.944⋅F500 + (125⋅).
ในสูตร Td850 คืออุณหภูมิจุดน้ำค้างที่ 850 hPa, TT คือดัชนี Total Totals, F850 คือความเร็วลมที่ 850 hPa, F500 คือความเร็วลมที่ 500 hPa, D500 และ D850 คือทิศทางลมบนพื้นผิวที่สอดคล้องกัน .
ในสูตร:
- อุณหภูมิของอากาศมีหน่วยเป็นองศาเซลเซียส
- ความเร็วลม - เป็นเมตร/วินาที;
- ทิศทางลม - เป็นองศา;
- ตั้งค่าเทอมที่สองของสมการเป็น 0 ถ้า TT ≤ 49;
- เทอมสุดท้ายในสูตรจะเป็นศูนย์หากไม่ตรงตามเงื่อนไขใดๆ ต่อไปนี้:
- D850 ในช่วงตั้งแต่ 130 ถึง 250 องศา
- D500 ในช่วงตั้งแต่ 210 ถึง 310 องศา
- ความแตกต่างของทิศทางลม (D500 - D850) เป็นบวก
- ความเร็วลม F850 และ F500 ≤ 7 เมตร/วินาที
SWEAT SWEAT 250-350 - มีเงื่อนไขสำหรับพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงลูกเห็บและพายุหิมะ
SWEAT 350-500 - มีเงื่อนไขสำหรับพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงมาก ลูกเห็บขนาดใหญ่ พายุทอร์นาโดที่รุนแรง
เหงื่อ ≥ 500 - สภาวะสำหรับพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงมาก ลูกเห็บขนาดใหญ่ พายุคะนองรุนแรง พายุทอร์นาโดที่รุนแรง
Li - ดัชนียก
Li - ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศโดยรอบและปริมาตรหน่วยหนึ่งที่เพิ่มขึ้น [อะเดียแบติก] จากพื้นผิวโลก (หรือจากระดับที่กำหนด) ไปจนถึงระดับ 500 hPa Li คำนวณโดยคำนึงถึงการขึ้นของอากาศโดยรอบ
Li - แสดงลักษณะการแบ่งชั้นความร้อนของบรรยากาศโดยสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของอากาศในแนวตั้ง หากค่า Li เป็นบวก แสดงว่าบรรยากาศ (ในเลเยอร์ที่เกี่ยวข้อง) มีความเสถียร หากค่าหลี่เป็นลบบรรยากาศจะไม่เสถียร
ดัชนีความไม่แน่นอน: เครื่องคิดเลข, แผนที่
บทช่วยสอนเกี่ยวกับ CAPE, CIN และดัชนี Lifted
ทอร์นาโดในระดับฟูจิตะ ความเร็วลมและลักษณะการทำลายล้าง
เพื่อพยากรณ์พายุฝนฟ้าคะนอง ฝนตก และปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเมฆคิวมูลัสและคิวมูโลนิมบัสที่ทรงพลัง N.V. Lebedeva เสนอให้ใช้ข้อมูลเสียงตอนเช้าเพื่อคำนวณพารามิเตอร์การพาความร้อน ซึ่งใช้ในการพิจารณาความเป็นไปได้ของการเกิดปรากฏการณ์การพาความร้อนบางอย่าง พารามิเตอร์เหล่านี้ได้แก่:
1) การขาดดุลอุณหภูมิจุดน้ำค้างรวมที่ระดับ 850,700 และ 500 hPa (ΣD,°C)พารามิเตอร์นี้คำนึงถึงอิทธิพลของการขึ้นรถไฟโดยอ้อมและระบุลักษณะความเป็นไปได้ของการก่อตัวของเมฆในชั้น 850-500 hPa หาก ΣD>25°C จะไม่มีการคำนวณเพิ่มเติม เนื่องจากอากาศที่แห้งมากในครึ่งล่างของโทรโพสเฟียร์ การพาความร้อนจะไม่ทำให้เกิดการก่อตัวของเมฆคิวมูโลนิมบัส ถ้า ΣD≤25°С พารามิเตอร์ตัวที่สองจะถูกคำนวณ
2) การขาดดุลอุณหภูมิจุดน้ำค้างใกล้พื้นดินหรือที่ขอบเขตด้านบนของการผกผันของพื้นผิว ณ เวลาที่เกิดการพาความร้อนสูงสุด (Do, °C)- หากทำ>20°C ระดับการควบแน่นจะอยู่ที่ระดับความสูงมากกว่า 2.5 กม. ดังนั้น ปริมาณฝนจะไม่ตกถึงพื้นผิวโลก และจะไม่มีการคำนวณเพิ่มเติม ที่ระดับความสูงของการควบแน่นและความสูงของขอบเขตล่างของเมฆ ฝนตกที่ตกลงสู่พื้นจะมีเวลาในการระเหยจนหมด หากระดับการควบแน่นอยู่ต่ำกว่า 2 กม. และมีสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการเกิดการพาความร้อน ในกรณีนี้ควรพิจารณาพารามิเตอร์อื่น ๆ ทั้งหมด
3) ความหนาของชั้นการพาความร้อนที่ไม่เสถียร (CIL) – (ΔНкнс, hPa)แต่ละอนุภาคในชั้นนี้จะมีส่วนร่วมในการพาความร้อนไปยังที่สูง ยิ่งความหนาของ KNS ยิ่งมีโอกาสเกิดเมฆคิวมูโลนิมบัสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โอกาสที่จะเกิดพายุฝนฟ้าคะนองก็มีมากขึ้น (ความหนาของ KNS จะถูกกำหนดโดยแผนภาพทางอากาศ)
4) ระดับการควบแน่น (Ncond., km)ระดับการควบแน่นบ่งบอกถึงตำแหน่งเฉลี่ยของความสูงของฐานเมฆคิวมูโลนิมบัส ระดับการควบแน่นจะถูกกำหนดโดยใช้แผนภาพทางอากาศด้วย
5) ระดับการพาความร้อน (Nconv., km)ระดับการพาความร้อนช่วยให้เราสามารถระบุตำแหน่งเฉลี่ยของยอดเมฆคิวมูโลนิมบัสได้ เห็นได้ชัดว่ายิ่งระดับนี้สูงเท่าไร เมฆ "พายุฝนฟ้าคะนอง" ก็ควรจะมีพลังมากขึ้นเท่านั้น
6) อุณหภูมิอากาศที่ระดับการพาความร้อน (Tconv, °C)เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ายิ่งอุณหภูมินี้ต่ำลง ฝนและพายุฝนฟ้าคะนองก็จะยิ่งเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น
7) ค่าเบี่ยงเบนเฉลี่ยของอุณหภูมิบนกราฟสถานะ (T") จากอุณหภูมิบนกราฟการแบ่งชั้น (T)ค่าเบี่ยงเบนนี้ถูกกำหนดให้เป็น ΔT และถูกกำหนดโดยสูตร:
โดยที่: T" และ T คืออุณหภูมิบนกราฟสถานะและกราฟการแบ่งชั้น ตามลำดับ ที่ระดับทวีคูณของ 100 hPa, n คือจำนวนชั้นทั้งหมดหนา 100 hPa โดยเริ่มจากระดับการควบแน่นจนถึงระดับการพาความร้อน
เห็นได้ชัดว่ายิ่ง ΔT ยิ่งมาก ระดับความไม่แน่นอนของอากาศก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้น การพาความร้อนที่รุนแรงยิ่งขึ้นจึงสามารถเกิดขึ้นได้
8) กำลังเฉลี่ยแนวตั้งของเมฆพาความร้อน (ΔНк.о, km)ค่านี้ถูกกำหนดให้เป็นความแตกต่างระหว่างความสูงของระดับการพาความร้อนและระดับการควบแน่น ยิ่งค่านี้มากขึ้น โอกาสที่จะเกิดปรากฏการณ์การพาความร้อนก็จะยิ่งมากขึ้นและมีความรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น
ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของการคำนวณพารามิเตอร์การพาความร้อนทั้งแปดที่ระบุตามตาราง 1 น.วี. Lebedeva เสนอให้ประเมินความเป็นไปได้ของการเกิดปรากฏการณ์การพาความร้อน
ความถูกต้องของการพยากรณ์การเกิดพายุฝนฟ้าคะนองโดยใช้วิธี N.V Lebedeva อยู่ที่ 80% และไม่มีอยู่ 89%
∑D(850-500),°C | (Tmax-Tdmax),°C | ΔΗ kns, hPa | อกนด์ กม | นคอนฟ, กม | ทีคอนวี,°C | ∆T°C | ∆H,กม | ปรากฏการณ์การพาความร้อน |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
>25 | >20 | - | - | - | - | - | - | ไม่คาดว่าจะเกิดการพาความร้อน |
≤25 | ≤16 | >10 | ≈1.5 | ≥6 | <-22.5 | >4 | ≈4.5 | ฝนซู่เล็กน้อยโดยมีโอกาสเกิดฟ้าคะนองหรือพายุฝนฟ้าคะนองแห้ง |
≤20 | ≤14 | >20 | ≈1.5 | >5 | -22.5<Т<-10 | ≥3 | >3.5 | ฝนตกเล็กน้อยโดยไม่มีพายุฝนฟ้าคะนอง |
≤20 | ≤14 | >30 | ≈1.5 | ≥8 | <-22.5 | ≥3 | >6.5 | ฝนตกหนัก, พายุฝนฟ้าคะนองในบางพื้นที่ |
≤16 | ≈10 | >60-100 | 1.5>H>1.0 | >8 | <-22.5 | ≥3 | ≥7.5 | ฝนตกหนักและพายุฝนฟ้าคะนอง |
≈16 | ≈10 | - | 1.5>H>1.0 | >8 | <-22.5 | >3 | ≥7.5 | ลูกเห็บ |