Доклад зав. научно-методического сектора, к.г.н. А.А. Алексеевой Автоматизированный метод прогноза осадков с детализацией интенсивности в 3-х градациях. - презентация

1 Доклад зав. научно-методического сектора, к.г.н. А.А. Алексеевой Автоматизированный метод прогноза осадков с детализацией интенсивности в 3-х градациях (от 11 до 34, от 35 до 49 и 50мм/12ч и более) на основе выходных данных региональной модели с заблаговременностью 12 и 24 ч. (авторы Алексеева А.А., Лосев В.М.)

2 Прогноз осуществляется в рамках единого программного комплекса прогноза опасных конвективных явлений на ЭВМ ИТАНИУМ, т.е. в едином программном комплексе сначала рассчитывается региональная гидродинамическая модель прогноза метеоэлементов с шагом 75 км, а затем – модель конвекции и физико-статистический прогноз конвективных явлений. Прогноз осадков рассчитывается с ежечасной дискретностью и на основе ежечасных прогнозов дается прогноз осадков указанных градаций на полусутки.

3 Методы прогноза имеют несколько общих блоков, позволяющих прогнозировать необходимые параметры конвекции. В блоке прогноза самих явлений вычисляются дополнительно необходимые предикторы и рассчитываются прогностические уравнения. Прогнозы передаются потребителю в виде автоматизированных карт.

4 Основы метода прогноза осадков: Прогноз является результатом комплексирования 2-х методов прогноза: метод прогноза максимального количества осадков – основа прогноза во всех градациях ; альтернативный метод прогноза ливней градации ОЯ – уточняющий для градации 50мм/12ч.

5 Прогноз максимального количества осадков В основе метода использовано известное уравнение:

6 где: Q – количество осадков; Е – количество испарившейся влаги; Pо – давление на уровне основания облака; q – массовая доля влаги; V – скорость перемещения облака. Q=f(кол-ва сконденсированной в облаке влаги; дивергенции горизонтальной скорости ветра; дивергенции водяного пара; кол-ва испарившейся влаги). Из-за трудностей учета испарения падающих капель, водности конкретного кучево- дождевого облака, определялся вклад каждого члена в Q на основании фактических данных наблюдений. Разделив и умножив правую часть уравнения на Q – количество сконденсированной в облаке влаги без учета испарения, дивергенции горизонтальной скорости ветра и водяного пара, и обозначив дробь через Ко – коэффициент генерации осадков, учитывающий относительную часть сконденсированной в облаке влаги, участвующей в осадкообразовании, получим: Q= Ко Q

7 Т.е. Q= f (средней плотности облачного воздуха (г/см3); разности массовой доли водяного пара на нижней и верхней границе облака (г/г); мощности облака (см). Переводной коэффициент от г/см2 в мм К0= Δtл (мин-1)

8 Q=J Δt Q= 4.36КоWm Ko=f(σ850) Qmax1 = c Wm (мм/12ч). Ранее проведенные исследования /Глушкова, 1985/ показали : при сильных ливнях, чем больше величина максимальной конвективной скорости, тем меньше разница между максимальной и средней интенсивностью осадков, продолжительностью ливневой части дождя и общей продолжительностью дождя.

9 В связи с этим в формулу прогноза максимального количества осадков со средней интенсивностью конвективных осадков введен коэффициент на интенсивность конвекции L = f (Wm). Для смешанных и ливневых осадков при средней интенсивности конвективных осадков уравнения регрессии имеют вид: Q max2 = L b k0 Wm (мм/12ч). Q max2 = L c Wm (мм/12ч). Согласно А.А. Акулиничевой (Акулиничева, 1969) отношение продолжительности ливневой части дождя к общей продолжительности дождя характеризуется плотностью конвективных струй, средние значения которой для летних месяцев находятся в интервале Окончательная формула прогноза максимального количества осадков имеет вид: Qmax = Qmax1 * + Q max2 * (1- ) мм/12ч.

10 Для градации 50мм/12ч уточняющей является дискриминантная функция: L = f (Wm, Td, ΔP, d8-7 )

11 Фактически наблюдались осадки: Костр.обл. – 39мм, Иван-я обл. – 11мм, град 3-5 см, Яросл. Обл.-34мм, Наро-Фом-ск Моск. (Интернет) – 14мм, град.

12 Фактически зафиксированы осадки: Иван-я обл.- 36мм Тул. – 21 мм, Брян.- 19мм, Кал-я – 18мм, Твер. –15мм Моск. – 14мм

13 Фактически зафиксированы осадки: Брянская обл. – 30мм

14 Фактически зафиксированы осадки: Смоленская обл. – 20мм, Тверская обл. – 16мм, Тульская обл.-14мм, Московская обл. – 12 мм, Калужская обл. – 11мм

15 Фактические осадки: Тверская обл. - 26мм, Смоленская, Московская обл.- 25мм, Владимирская обл.19мм,Тульская обл.- 32мм, Калужская обл.- 29мм, Рязанская обл. - 26мм, Брянская обл.– 5мм, Липецкая,Орловская, Воронежская -13мм, Белгородская обл. - 21мм.