| |
Приводятся сведения о смерчах на территории Днепропетровской и Киевской областей 30 мая 1985г., об их зарождении, перемещении и причиненных ими разрушениях. Синоптические и аэрологические условия образования смерчей рассмотрены с привлечением данных наблюдений ИСЗ и МРЛ. С помощью теории вихреобразования в кучево-дождевых облака, основанной на применении уравнения вихря, исследованы факторы, обусловившие смерчеопасность ситуации. Рассмотрены диагностические критерии и прогностические рекомендации по оценке смерчеопасности ситуации на атмосферных фронтах.
30 мая 1985г. В Синельниковском районе Днепропетровской области, затем в Киеве и Вышгородском районе Киевской области наблюдались смерчи разрушительной силы. Они проходили в стороне от метеостанций, и сбор информации о них проводился в основном со слов очевидцев и путем обследования разрушений, причиненных на местности.
Наряду с описанием смерчей, их перемещения и произведенных разрушений производится анализ синоптических условий с привлечением данных наблюдений ИСЗ и МРЛ. На основании теоретического анализа зарождения вертикальных вихревых движений в кучево-дождевых облаках с использованием данных зондирования атмосферы рассмотрены причины, обусловившие смерчеопасность ситуации на Украине 30 мая 1985г.
Фактические сведения о смерчах
Смерчи в Днепропетровской области. В 16 ч 30 мин в 1 км от усадьбы колхоза «За мир» Синельниковского района, в четырех км от с. Обояновское и от залива Днепра местные жители наблюдали смерч: «Сначала у поверхности земли под черным облаком высотой 800-1000 м , занимавшем 2/3 горизонта, заметили вспышки, сопровождавшиеся, как будто, столбом дыма. Затем появилась тонкая ниточка, соединявшая облако с землей, она быстро увеличивалась в диаметре и превратилась в столб. Справа от первого появился второй столб, затем оба столба слились в один». Смерч медленно зигзагообразно смещался на северо-запад. Внешний вид столба изменялся, в него всасывались листья, кора, трава, почва, небольшие деревья. По мере продвижения смерч ослабевал и прекратил свое существование в двух км от села Липовка Синельниковского района. После этого начался ливневой дождь, град.
Обследование места прохождения смерча проведено 3 июня специалистами Днепропетровского ГМО. Установлено, что смерч уничтожил пять лесополос шириной 20 м из акаций и клена в возрасте 25-30 лет, посевы кукурузы и озимой пшеницы на площади около 800 га. Радиус повреждений 500-700 м , протяженность 15 км. Деревья были поломаны, выкорчеваны (размеры корней 1,5-2 м), листья и кора сняты. Они имели вид давно погибших. Ветви толщиной 203 см были совершенно сухими, Хрупкими. Деревья были повалены против часовой стрелки. Растения озимой пшеницы и кукурузы ощипаны. Осталась только прикорневая часть стеблей. Заметных углублений в почве не было, но в посадках и на посевах наблюдался нанос почвы высотой 10-15 см.
В этот день в 16 ч 40 мин самолет, идя на снижение, сообщил: «Вижу смерч, азимут 120°, в 30 км от аэропорта Днепропетровск». В 16 ч 45 мин агрометстанцией Синельниково на юге было отмечено черное облако с полосой падения. По данным агрометпоста колхоза «Правда» Синельниковского района, во второй половине дня 30 мая выпал град размером с голубиное яйцо. В 17 ч 30 мин самолет видел при посадке в аэропорту Днепропетровск смещавшийся на север смерч. В 17 ч 40 мин на северной окраине г.Днепропетровска отмечали темное облако с полосами падения, сопровождавшееся сильными порывами ветра, ливнем, градом.
Учитывая интервал времени между наблюдениями смерчей пилотами (16 ч 40 мин и 17 ч 30 мин), можно предположить, что в Днепропетровской области 30 мая зародились два смерча.
Смерчи в Киевской области. В днепровском районе, в северо-восточной части г.Киева (на левом берегу Днепра), смерчи наблюдались в 20 ч 35-47 мин и в 21 ч 10-15 мин.
Начало явления ничем не отличалось от обычных сильных конвективных явлений. Быстро увеличивающиеся мощные кучевые и кучево-дождевые облака, редкий град диаметром 15-20 мм неправильной формы. В 20 ч 35 мин справа от места наблюдения среди хаоса облачности выделился резко очерченный эллипсовидный массив облачности темно-синего цвета с пунцовым оттенком. На 300 м ниже этого облака наблюдалось бушующее кольцеобразное облако (смерч), которое перемещалось поступательно одновременно с эллипсовидным облаком. В кольцеобразном смерчевом облаке наблюдались круговые движения вдоль кольца. «Хобот» располагался на противоположной от места наблюдения стороне кольца. Полностью (от облака до земли) «хобот» рассмотреть не удалось в связи с городской застройкой. Верхняя часть «хобота» представляла собой столб клубящегося почти черного (похожего на дым) облака, которое перемещалось против часовой стрелки вдоль кольцеобразного смерчевого облака.
В 21 ч 10 мин на уровне крыш 9-этажных домов в 200 м от точки наблюдения появился столб пыли, который был принят за дым от пожара. При приближении к «столбу» был слышен гул низкого тона. В области столба высоко над землей были видны ветви деревьев, часть дощатого забора, листы шифера и т.д. Очень быстро смерч сместился в южном направлении, несколько задержался в крайней южной точке, а затем постепенно смещался к северо-западу, в сторону Днепра.
В процессе перемещения смерч поднял в воздух песок, при этом диаметр смерча увеличился в 2-3 раза, он стал более светлым. В это время в точке наблюдения был слабый дождь, выпадал крупный град неправильной формы.
По результатам обследований установлено, что было два очага разрушений общей площадью около 70 га.
В Вышгородском районе Киевской области смерч наблюдался в 22 ч 50 мин. В результате обследования 1 июня установлено: всего воздействию смерча было подвергнуто 10% площади района. По свидетельству очевидцев, прохождение смерча сопровождалось ливнем, градом и гудом, напоминающим гул реактивного двигателя.
Синоптические условия
В период, предшествующий образованию смерчей на Украине, с 26 по 30 мая 1985г., над Средиземноморьем, югом ЕТС и Малой Азией у поверхности земли располагалась многоцентровая депрессия, один из центров которой длительное время находился над территорией Турции. Этот циклон был высоким, заполняющимся, он прослеживался до высоты 12 км, располагался в южной части высотной барической ложбины с осью, ориентированной на Украину. Над Западной Европой находился высокий мощный антициклон с отрогом, ориентированным на центральные районы ЕТС. 28 мая по восточной периферии гребня антициклона произошло вторжение арктического воздуха в тыл вышеупомянутой высотной ложбины. Это привело к регенерации циклона над Турцией и образованию утром 29 мая у точки окклюзии циклона, который располагался в передней части высотной ложбины под небольшой по протяженности ВФЗ, ориентированной меридионально, с восточных районов Турции на северо-восточные области Украины.
Скорость ветра в ВФЗ в средней тропосфере была 10-15 м/с, в струйном течении на высоте 11 км – 32 м/с. В 04 ч 29 мая контрасты температуры во фронтальной зоне на АТ850 составила 10°C на 500 км, температура в теплом воздухе достигала 16-18°C, в холодном 8°C, на ОТ500/1000 контрасты составляли 16 дам на 1000 км. Вынос тепла в передней части циклона над Турцией и распространение холода на его юго-западную и южную периферии привели к тому, что 29 мая начались вращение против часовой стрелки высотной ложбины и установление к 30 мая аномально ориентированной фронтальной зоны, направленной с юго-востока на северо-запад – с Азовского моря на Киевскую область и далее на территорию Белоруссии. Это одна из особенностей синоптической ситуации 30 мая.
К 16 ч 30 мая контрасты температуры во фронтальной зоне практически не изменилась и составили на АТ850 10°,C на 500 км, температура в теплом воздухе 18-20°C, в холодном 8°C, на ОТ500/1000 18 дам на 1000 км. У поверхности земли в теплой воздушной массе на северо-востоке Украины температура была 28-32°C, в холодной на Правобережье 19-24°C.
Однако об активизации процесса свидетельствуют увеличение скорости ветра в средней тропосфере до 20 м/с и появление скорости 46 м/с в струйном течении на высоте 9 км.
Воздушные массы в зоне фронта были достаточно увлажнены. Удельная влажность у поверхности земли и на АТ850 составляла 10-12 г/кг, на АТ700 6-8 г/кг. Дефицит точки росы в слое до 5 км составляли 0-4°С. Холодная масса, хорошо увлажненная и относительно неустойчивая, располагалась на юго-западной стороне фронтальной зоны. Теплая масса воздуха, располагавшаяся к северо-востоку относительно фронтальной зоны, была неустойчивой, однако достаточно хорошее увлажнение ее в тропосфере наблюдалось лишь в узкой полосе, прилегающей непосредственно к фронту.
Вторая особенность синоптической ситуации 30 мая над Украиной состоит в том, что на атмосферном фронте, располагавшемся в параллельных потоках аномально ориентированной ВФЗ, наблюдалась исключительно активная волновая деятельность. Последнее могло служить причиной увлажнения теплой воздушной массы воздуха, явившегося одной из предпосылок формирования мощной конвекции вдоль всей фронтальной зоны и в конечном счете – смерчеопасной ситуации на Украине.
По данным ИСЗ за 29 и 30 мая хорошо прослеживается развитие процесса: разрушающийся вихрь над территорией Турции, возникновение волновых возмущений над Приазовьем и перемещение их в северо-западном направлении, на Киевскую область, а затем разрушение над территорией Белоруссии.
30 мая в 4 ч 37 мин над центральной частью Украины располагался яркий массив мощной кучевой, кучево-дождевой и перистой облачности, имеющий конфигурацию волнового возмущения. Фронтальная облачная полоса ориентирована с юго-востока на северо-запад Украины.
По данным МРЛ, в 04 ч 30 мая мощность грозовых очагов над центральной частью республики была 11 км. На кольцевой карте за 04 ч грозы располагались вблизи точки окклюзии и впереди волнового циклона с центром над Запорожской областью. Падение в передней части волнового циклона составляло 2,5 гПа/3 ч , рост в тылу 1,7 гПа/3 ч. К 9 ч 15 мин волновое возмущение с центральной части республики переместилось на Киевскую область. Узкая фронтальная облачная полоса с преобладанием мощной кучевой и кучево-дождевой облачности была ориентирована от Харькова на Ростов-на-Дону.
По данным МРЛ, в 10 ч 30 мая грозовые очаги сместились в северо-западном направлении. Мощность уменьшилась до 7 км. Очаги стали разрозненными. Мощность очагов ливней в зоне фронтальной облачной полосы на востоке Украины была 9 км. На кольцовке за 10 ч грозы распространились на Киевскую область. Волновой циклон остался над Запорожской областью.
К 14 ч 28 мин волновое возмущение с Киевской области переместилось на Белоруссию и начало разрушаться. На ИК- и ТВ-снимках за 14 ч 28 мин на границе Днепропетровской и Запорожской областей на фронте небольшой облачности верхнего яруса четко прослеживаются две яркие «точки», соответствующие кучево-дождевой облачности. По данным МРЛ, в 13 ч вертикальная протяженность этих облаков была 7 км. Их площадь (30 км2) практически не превышала разрешающую способность аппаратуры. Облака возникли вблизи вершины волнового циклона с центром над Запорожской областью, в 30 км восточнее Каховского водохранилища. К 16 ч 10 мин (момент возникловения смерча в Синельниковском районе Днепропетровской области) эти облачные «точки» выросли в яркие «пятна» площадью около 5 тыс. км2 каждое.
По данным МРЛ Ростова-на-Дону, в 16 ч мощность грозовых и градовых очагов в области «пятен» не превышала 11 км. МРЛ Запорожья не работал по технической причине. К 19 ч «пятна» расширились по площади, объединились в облачный массив, имеющий форму волнового возмущения, и переместились к северо-западу. Очаги гроз на карте МРЛ за 19 ч также распространились к северо-западу, приблизились к левобережной части Киевской области. К 20 ч 41 мин (момент возникновения смерча в Днепропетровском районе г. Киева) передняя часть облачного массива приблизилась к Киеву. Мощность грозовых и градовых очагов, по данным МРЛ, в 21 ч составляет 12 км.
К момент возникновения смерча в г. Вышгороде Киевской области (22 ч) мощность грозовых и градовых очагов, переместившихся на Киевскую область, достигала 13-15 км. К 04 ч 27 мин 31 мая облачный массив сместился на территорию Белоруссии, приобрел конфигурацию вихря и начал разрушаться.
Из анализа спутниковой информации следует, что все пять смерчей зародились в пределах одного и того же облачного массива (материнского облака), который перемешался с Днепропетровской на Киевскую область. Скорость перемещения оценить трудно, так как облачный массив изменял свои размеры в процессе перемещения. Скорость перемещения передней кромки облачного массива, в зоне которой наблюдался смерч в Киевской области, была около 100 км/ч.
Факторы, обусловившие смерчеопасность ситуации на Украине 30 мая 1985 г.
Остановимся на некоторых сведениях из теории зарождения смерчей. Согласно работе [2], образование смерчей связано с тем, что в мощных кучево-дождевых облаках при определенных условиях развиваются интенсивные вихревые движения с вертикальными осями. В местах максимальной интенсивности вращения облачных масс выделяются вихри малой протяженности и опускаются вниз, часто достигая земной поверхности. Причины образования смерчей следует, таким образом, искать в тех факторах, которые определяют вращение облачных масс. В работе [2] эти факторы удалось раскрыть с помощью уравнения тенденции вихря. Показано, что для интенсивных, но мелкомасштабных процессов типа развития кучево-дождевых облаков эволюционное изменение вихря (W) во времени (t) определяется следующим соотношением:
D – горизонтальная дивергенция ветра.
Так как в кучево-дождевых облаках в восходящих потоках отмечаются большие вертикальные скорости воздуха (до 20 м/с и более), то порядок величины |grad w| составляет 10-2c-1.
Такую же примерно величину во фронтальной зоне имеет вектор изменения ветра с высотой. В итоге изменения вихря, связанное с первым слагаемым правой части (1), имеет порядок 10-4c-2. Следовательно, смерчеопасное завихрение облака (W=10-2…10-1c-1) благодаря указанным факторам может образоваться за несколько минут.
В секторах облака, где правая часть формулы (1) имеет положительное значение, образуется вихрь (смерч) с циклоническим вращением (против часовой стрелки), а там, где накапливается отрицательное значение, формируется антициклонический вихрь с вращением по часовой стрелке.
Решающую и первичную роль в зарождении смерчей играет взаимодействие факторов изменения ветра с высотой и горизонтальной неоднородности вертикальных скоростей воздуха.
Факторы, связанные с произведением вихря на дивергенцию ветра, при реально возможных порядках величин О (W)=10-2c-1, O (D) = 10-2c-1 также могут вызвать смерчеопасные изменения вихря, но это влияние становится существенным тогда, когда уже наблюдаются сильные завихренности (большие величины W). Поэтому роль последних факторов является вторичной и носит характер обратной связи. Таким образом, видно, что для зарождения смерчей в тропосфере в пределах кучево-дождевого облака должен существовать такой слой воздуха, в котором одновременно отмечались бы достаточно большие величины горизонтальных градиентов вертикальных скоростей воздуха и изменений ветра с высотой фиксированного направления. Слой этот должен быть достаточно мощным. Согласно предварительным эмпирическим данным, мощности таких слоев зарождения смерчей лежат в пределах 0,5-2,0 км, чаще всего 0,5-1,0 км. Необходимым условием достижения смерчем земной поверхности является достаточно низкое расположение указанного слоя – в пределах нижней трети тропосферы.
Такие условия, особенно по характеру изменения ветра с высотой, встречаются преимущественно во фронтальных зонах при больших горизонтальных градиентах температуры. При внутримассовых конвективных процессах смерчи маловероятны, так как при этих условиях отсутствуют соответствующие изменения ветра с высотой.
Смерчеопасная зона, в пределах которой смерчи могут зарождаться и достигать земли, на синоптической карте совпадает с приземным положением фронтальной зоны и распространяется в каждую сторону по нормали от линии фронта примерно на 50 км (всего ширина около 100 км).
Смерчеопасные облака обычно бывают очень мощные по вертикальному развитию и имеют большую протяженность по горизонтали. Они развиваются при высокой влажности и неустойчивости стратификации в мощных слоях воздуха, простирающихся на всю тропосферу. Это способствует развитию конвекции и сильных восходящих скоростей воздуха и их изменений по горизонтали. Для образования смерча важно, чтобы такая картина вертикальных движений наблюдалась уже в нижних километрах тропосферы. В некоторых ситуациях слои с сильными изменениями ветра с высотой наблюдаются внизу, но при этом в облаках здесь нет еще достаточно больших величин |grad w|, они отмечаются в более высоких слоях, тогда нет условий для зарождения смерчей.
Оценку степени вихреобразования в облаках можно производить путем расчета величины первого слагаемого правой части соотношения (1). Входящие туда величины для диагноза находятся по данным температурно-ветрового зондирования в смерчеопасной зоне.
Расчеты производятся следующим образом. По данным ветрового зондирования в нижней половине тропосферы находится слой воздуха, в пределах которого средняя величины вектора изменения ветра с высотой равна 1 м/с и более на 100 м высоты. Затем в этом слое (с разбивкой по мелким слоям) вычисляются значения средних вертикальных скоростей W, обусловленных конвекцией, по способу, изложенному в [1, 4].
Для приближенного учета трения рассчитанные значения уменьшаются вдвое, w=0,5W. Для приближенного расчета абсолютной величины |grad w| максимальное значение w (в м/с) делится на расстояние 103 м (примерная полупротяженность облака). Цель расчета – определение порядка величины  . Если этот порядок достигает 10-4c-2, то смерчеопасная ситуация вероятна. Эти расчеты приближенные, поэтому в дальнейшем целесообразно применять также физики-статистический поход.
Смерчевые явления 30 мая 1985 г. Развивались во фронтальной зоне, на всем протяжении которой в теплой массе воздуха наблюдалось сильное падение температуры с высотой, значительно большее, чем в холодной массе. Это привело к уменьшению горизонтальных градиентов температуры с высотой и некоторому смещению фронтальной зоны в сторону теплой массы воздуха. В итоге уже на поверхности 500 гПафронтальная зона в поле температуры практически исчезла.
Другим существенным следствием указанного изменения температуры с высотой явилась большая неустойчивость стратификации воздуха во всей тропосфере, обусловившая 30 мая развитие сильных ливней, гроз и града.
Из приведенной на рис. а аэрологической диаграммы по данным зондирования в Кривом Роге за 04 ч , видно, что площадь с положительной энергией неустойчивости отмечается во всей тропосфере, вплоть до 220 гПа. Разности температур Т’-Т в средней тропосфере достигают 9°C. То же самое видно на диаграмме (рис. б) за 22 ч для Киева: разность температур в верхней части графика превышают 10°C.
Карты параметров конвекции, рассчитываемые ежедневно на ЭВМ в ГМЦ УССР по способу [3], и составленный с их помощью и с применением номограмм В.М. Седлецкого [5, 6] прогноз конвективных явлений указывали на образование в этот день гроз и града.
Смерч в Синельниковском районе был отмечен в 16 ч 30 мин. В ближайшем пункте зондирования – в Кривом Роге – дневного выпуска радиозонда (за 16 ч) не было, и поэтому не представляется возможным произвести необходимые вычисления и анализ смерчеопасности ситуации. На кольцовке за 16 ч видно, что г. Синельниково во время смерча находился в непосредственной близости от фронта, вблизи вершины волнового образования – в зоне, которая бывает смерчеопасной [2].
По аэрологической диаграмме (рис. а), составленной по данным Кривого Рога за 04 ч 30 мая, можно сделать вывод, что уже в это время в указанном районе на высотах во всей тропосфере, за исключением нижних слоев, были сильные восходящие движения. Это подтверждается расчетами, произведенными по формуле (2) и приведенными в таблице.
Исходя из упомянутой ранее теории, можно предположить, что отсутствие смерчей у земли ночью 30 мая 1985 г. в районе Кривого Рога объяснялось тем, что в нижних слоях воздуха, вплоть до 700 гПа, не было сильных восходящих движений (см. таблицу), хотя здесь был тонкий, 100-метровый, слой воздуха (907-897 гПа) с сильным изменением ветра с высотой (4 м/с на 100 м высоты). Этот слой не стал слоем зарождения смерчей, так как сильные восходящие движения воздуха скоростью 20-30 м/с наблюдались значительно выше.
Перейдем к рассмотрению ситуации, сложившейся к вечеру 30 мая 1985 г. в районе Киева. На кольцовке за 22 ч волнообразно деформированный фронт проходил восточнее Киева. По данным зондирования (рис. б), над городом лежал приземный слой холодного воздуха толщиной около 500 м , была инверсия температуры. Смерч здесь образовался на 1,5 ч раньше, когда город еще находился в теплой массе воздуха. Для того чтобы рассчитанные по зондажу характеристики были ближе к этим условиям, наблюдавшаяся в 22 ч приземная температура (19,2°C) заменена температурой, характерной для теплой массы воздуха вблизи фронта (25°C). Оба значения температуры показаны на рис. б, соответственно нижний участок кривой стратификации показан в двух вариантах – с разветвлением.
Грозовые облака над Киевом имели большую протяженность по площади и сильно распространялись вверх. (Радиозонд в 22 ч достиг лишь 6 км, так как лопнула оболочка.) Полоса с положительной энергией неустойчивости на рис. б и слой воздуха с восходящими движениями (см. таблицу) расположены низко над землей, начиная примерно с 940 гПа, т.е. значительно ниже, чем на рис. а. Это является важным условием развития приземных смерчей. Сами восходящие движения, как видно из таблицы, достаточно сильные. Теоретические предпосылки и данные ветрового зондирования (рис. б) указывают на то, что смерч мог зародиться в слое толщиной 870 м между уровнями 1070 и 1940 м , где наблюдалось заметное изменение ветра с высотой.
На указанных уровнях наблюдались соответственно следующие направления и скорости ветра: 54°, 7 м/с; 100°, 14 м/с. Величина модуля вектора изменения ветра в пределах этого слоя равна 12 м/с, что составляет 1,4 м/с на 100 м высоты. Из таблицы видно, что величина |grad w| в этом слое достигает 0,8*10-2c-1. Отсюда изменение завихренности в облаке равно 0,8*10-2*1,4*10-2 = 1,12*10-4c-2.Полученная величина характеризует ситуацию, которая может быть смерчеопасной.
Нижний уровень слоя смерчеопасного завихрения лежал на высоте примерно 1 км, и образовавшийся смерч легко мог достичь земной поверхности.
Заметим, что изменения ветра с высотой в крупномасштабном потоке над Киевом в действительности могли быть большими. Данные о ветре здесь не вполне показательны. Радиозонд, по-видимому, поднимался в грозовом облаке, в котором, как известно, происходит торможение горизонтального потока и его искажение. Заниженными следует также считать величины горизонтального градиента вертикальной скорости, они должны быть большими, особенно в зонах между областями с восходящими и нисходящими движениями в облаке.
В заключение необходимо подчеркнуть, что аэрологическая диаграмма Киева за 16 ч сильно отличается от диаграммы на рис. б за 22 ч. За 6 ч произошли большие изменения в неустойчивости атмосферы. Усиление неустойчивости над Киевом произошло за счет переноса воздуха вдоль фронтальной зоны из юго-восточных районов и носит характер адвективного изменения.
Заключение
1. Смерчи на Украине 30 мая 1985 г. развивались в аномально расположенной фронтальной зоне, в которой сложились условия, благоприятные для эволюционного и адвективного развития неустойчивой стратификации воздуха. Благодаря интенсивному волнообразованию на фронте, сжатию теплых секторов и упорядоченным восходящим движениям в вытянутой вдоль фронта узкой полосе 29 и 30 мая 1985 г. происходило интенсивное увлажнение воздуха на высотах. Образованию смерчей способствовало наличие изменения ветра с высотой во фронтальной зоне.
2. Использование вывода из теории [2] о том, что зарождение смерчей в кучево-дождевых облаках является следствием взаимодействия крупномасштабного горизонтального потока на фронте с мелкомасштабным конвективным вертикальным потоком, позволило установить физический механизм образования смерчей, сформулировать критерии смерчеопасности синоптических ситуаций во фронтальных зонах. В ряде случаев это позволяет с помощью синоптических приемов, дополняемых специальными расчетами, прогнозировать смерчеопасность ситуаций. Хотя в целом такой прогноз часто затруднен из-за недостаточной освещенности аэрологическими данными при малых масштабах самого явления смерча и большой неоднородности для его образования.
Полученные сведения о физическом механизме образования смерчей целесообразно использовать для подбора предикторов и построения методики физико-статистического прогноза смерчеопасных ситуаций.
3. Критерии смерчеопасности, вытекающие из анализа уравнения тенденции вертикального вихря, позволила объяснить развитие смерчей на отдельных участках фронта над Украиной 30 мая 1985 г. Произведенный анализ согласуется с выводами о важности учета факторов развития сильных восходящих движений в кучево-дождевых облаках и неоднородности их распространения по территории, опускания слоя с положительной энергией неустойчивости (со значительными разностями температур T’ – T, превышающими 3-5°C) на нижние уровни тропосферы (до 1-2 км от земли), а также наличия в указанном слое устойчивого потока со сравнительно большими изменениями скорости ветра с высотой.
Сочетания указанных условий 30 мая 1985 г. отмечались при смерчах, и они отсутствовали, когда смерчи не образовывались. В частности, смерчи у земли не появлялись, когда слои с положительной энергией неустойчивости располагались выше 700 гПаили когда они опускались достаточно низко, но в это время на указанных уровнях не было требуемых интенсивных сдвигов ветра с высотой. Это подтверждает правильность теоретических выводов о механизме смерчеобразования.
4. Для прогноза смерчеопасных условий необходим учет как трансформационных (эволюционных) изменений свойств воздуха, так и адвективных. Успешное предсказание смерчей в Киевской области Гидрометцентром УССР 30 мая 1985 г. достигнуто на основании анализа возможных адвективных изменений, учета направления и скорости перемещения участков фронтов со сложившимися смерчеопасными условиями.
5. Перемещение смерча примерно совпадает со скоростью ветра в слое его зарождения. Поэтому для предсказания указанного перемещения следует заблаговременно по аэрологическим материала для данного района оценить среднюю скорость и направление потока в слое зарождения смерча.
Литература
1. Зверев А.С. Синоптическая метеорология. – Л., Гидрометеоиздат, 1968.
2. Романов А.И. Причины образования смерчей. – Метеорология и гидрология, 1986, № 5.
3. Романов А.И., Седлецкий В.М. Оперативная схема расчета характеристик конвекции и прогноза гроз на ЭВМ в Украинском бюро погоды. – Труды УкрНИГМИ, 1972, вып. 117.
4. Руководство по краткосрочным прогнозам погоды. Ч.1. Изд. второе. Гидрометеоиздат, 1964.
5. Седлецкий В.М. Метод прогноза фронтальных гроз на территории Украины. – Труды УкрНИГМИ, 1964, вып. 43.
6. Седлецкий В.М. Прогноз града на территории Украины. – Труды УкрНИГМИ, 1969, вып. 83.
Украинский региональный научно-исследовательский институт. Поступила 2 IV 1986
|
|
Экспедиции с Astrocamp
БИБЛИОТЕКА