Исследование характеристик волнистообразных облаков применительно к дистанционному экологическому мониторингу природных объектов

Известно, что облака различных форм оказывают серьезное влияние на качество дистанционного экологического мониторинга (ДЭМ). С целью исключения их негативного влияния в работе предлагается метод ДЭМ, предусматривающий применение методов и средств модифицирования облаков и туманов, прежде всего, переохлажденных (наблюдаются при отрицательных значениях температуры воздуха и состоят либо из переохлажденных капель воды, либо из переохлажденных капель и частиц льда) [1].
В качестве объекта исследования в работе выбраны переохлажденные волнистообразные (слоистые и слоисто-кучевые) облака (ПВОБЛ), которые имеют вертикальную протяженность не более 1000 м, жидкокапельную или смешанную фазовую структуру и среднюю температуру облачного слоя не выше минус 50С [1].
Это обстоятельство, в свою очередь, обуславливает необходимость исследования волнистообразных облаков (ВОБЛ) над различными физико-географическими районами (ФГР) России применительно к проблеме модифицирования в интересах проведения ДЭМ. Исходя из этого, в качестве объекта исследования в работе выбраны волнистообразные облака, а в качестве изучаемого района взят северный район Европейской территории России (СР ЕТР). Основным исходным материалом для выполнения работы явились протоколы самолетного зондирования (СЗА) ТАЭ-7,7м над Архангельском за 1953 – 1964 г.г. Всего обработано 3684 подъема самолетов-зондировщиков.
На основании обработки материалов СЗА над указанным пунктом установлено, что:
ВОБЛ являются наиболее распространенными, на них в холодное полугодие приходится почти 40% (36,1%);
ВОБЛ в большинстве случаев в течение года бывают однослойными. Так, на повторяемость слоистых и слоисто-кучевых (St-Sc) облаков в холодное полугодие и зимой над СР ЕТР приходится более 90% случаев;
ВОБЛ чаще всего над СР ЕТР имеют жидкокапельную фазу, которая отмечается в холодное полугодие и зимой более 60% случаев. Смешанная фаза встречается в St-Sc значительно реже, а кристаллическая – довольно редко (менее 2%).;
ВОБЛ в холодное полугодие также чаще бывает переохлажденными, то есть наблюдаются при отрицательных значениях температуры воздуха. Так, на повторяемость переохлажденных ВОБЛ в рассматриваемом районе приходится в холодное полугодие 97,5%, а зимой и того больше – почти 100%.
Полученные выше результаты исследования ВОБЛ над СР ЕТР позволили получить количественные оценки пригодности ВОБЛ к рассеянию с учетом приведенного выше критерия пригодности к модифицированию. Оказалось, что значения повторяемости ВОБЛ, пригодных к рассеянию над СР ЕТР, достаточно высоки и составляют для холодного полугодия 84,8%, увеличиваясь зимой до 93,9%.
На основании этих данных, можно сделать вывод о том, что применение средств рассеяния облаков, установленных на самолетах различных типов (например, АН-24, АН-30, АН-12 и др.) может повысить качество проведения ДЭМ на больших площадях в условиях наличия облаков (в частности, волнистообразные St-Sc).
Проведение аналогичных исследований над другими ФГР России позволит построить карту пригодности ВОБЛ к рассеянию и оценить целесообразность применения средств модифицирования облаков в том или ином районе применительно к решению задач не только ДЭМ, но и других задач (например, улучшение экологической обстановки над крупными городами, проведение поисково-спасательных работ на большой территории, обеспечение интенсифицирования таяния снежного покрова на землях сельскохозяйственного назначения и др.).