Том 38, номер 10, статья № 8

Аннотация:

Работа посвящена исследованию роли слияния облаков в формировании опасных явлений погоды. Рассмотрены характеристики конвективного облака, сформировавшего очень интенсивные осадки в г. Санкт-Петербурге и Ленинградской области 1.07.2023 г. Для анализа были использованы данные измерений радиолокатора ДМРЛ-С, весовых осадкомеров Pluvio² 200 и двух систем определения местоположения грозовых разрядов. Появление и развитие изучаемого кучево-дождевого облака были связаны со слиянием двух конвективных облаков, которые в своем развитии постепенно сближались, перемещаясь по направлению к Санкт-Петербургу с юго-запада. Измерения показали, что слияние привело к взрывному росту вершины объединенного облака, которая достигла высоты 13,4 км, значительному увеличению максимальной отражаемости от облака – до 69 дБZ, объемов его переохлажденной части, объемов облака с крупой и градом, интенсивности осадков до 140 мм/ч и частоты молний. Зафиксировано появление «облачного моста». Показано, что он состоял из частиц ледяной крупы и мокрого снега. Полученные результаты указывают на важность учета слияния облаков при наукастинге опасных явлений погоды.

Ключевые слова:

грозовое облако, молния, радиолокационные характеристики, слияние облаков

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Bao X., Wu L., Zhang S., Li Q., Lin L., Zhao B., Wu D., Xia W., Xu B. Distinct raindrop size distributions of convective inner- and outer-rainband rain in Typhoon Maria (2018) // J. Geophys. Res.: Atmos. 2020. V. 125, N 14. e2020JD032482. DOI: 10.1029/2020JD032482.
2. Zhao D., Gao W., Xu H., Yu Yu., Chen L. A modeling study of cloud physical properties of extreme and non-extreme precipitation in landfalling typhoons over China // Atmos. Res. 2022. V. 277. 106311. DOI: 10.1016/j.atmosres.2022.106311.
3. Синькевич А.А., Михайловский Ю.П., Куров А.Б., Тарабукин И.А., Веремей Н.Е., Дмитриева О.А., Торгунаков Р.Е., Торопова М.Л. Характеристики конвективных облаков Северо-Запада России, формирующих интенсивные осадки // Оптика атмосф. и океана. 2023. Т. 36, № 8. С. 662–669. DOI: 10.15372/AOO20230806; Sin’kevich A.A., Mikhailovskii Yu.P., Kurov A.B., Tarabukin I.A., Veremei N.E., Dmitrieva O.A., Torgunakov R.E., Toropova M.L. Characteristics of convective clouds producing heavy precipitation in Northwest Russia // Atmos. Ocean. Opt. 2023. V. 36, N 1. P. S33–S40.
4. Wang H., Yan Y., Long K., Chen Q., Fan X., Zhang F., Tan L. Relationships between rapid urbanization and extreme summer precipitation over the Sichuan–Chongqing area of China // Front. Earth Sci. 2022. V. 10. 909547. DOI: 10.3389/feart.2022.909547.
5. РД 52.88.699-2008. Положение о порядке действий учреждений и организаций при угрозе возникновения и возникновении опасных природных явлений. М., 2008. 30 с.
6. Фасолько Д.В., Акентьева Е.М., Клюева М.В., Задворных В.А. Анализ влияния наблюдаемых изменений климата на функционирование систем водоотведения и водоочистки Санкт-Петербурга // Труды III Всерос. конф. «Гидрометеорология и экология: достижения и перспективы развития». СПб.: Химиздат, 2019. С. 871–874.
7. Ren G., Sun Y., Sun H., Dong Y., Yang Y., Xiao H. A case study on two differential reflectivity columns in a convective cell: Phased-array radar observation and cloud model simulation // Remote Sens. 2024. V. 16, N 3. P. 460. DOI: 10.3390/rs16030460.
8. Sinkevich A.A., Krauss T.W. Changes in thunderstorm characteristics due to feeder cloud merging // Atmos. Res. 2014. V. 142. P. 124–132. DOI: 10.1016/j. atmosres.2013.06.007.
9. Fu D., Guo X. A cloud-resolving study on the role of cumulus merger in MCS with heavy precipitation // Adv. Atmos. Sci. 2006. V. 23, N 6. P. 857–868. DOI: 10.1007/s00376-006-0857-9.
10. Wiggert V., Lockett G.J., Ostlund S.S. Radar rainshower growth histories and variations with wind speed, echo motion, location and merger status // Mon. Weather. Rev. 1981. V. 109, N 7. P. 1467–1494. DOI: 10.1175/1520-0493(1981)109<1467:RRGHAV>2.0.CO;2.
11. Лившиц Е.М. Динамика и кинематика конвективных штормов на элементах мезо-β-масштабных конвективных структур. М.: Грин Принт, 2023. 324 с.
12. Kogan Y.L., Shapiro A. The simulation of a convective cloud in a 3D model with explicit microphysics. Part II: Dynamical and microphysical aspects of cloud merger // J. Atmos. Sci. 1996. V. 53, N 17. P. 2525–2545. DOI: 10.1175/1520-0469(1996)053<2525:TSOACC>2.0.CO;2.
13. Павлюков Ю.Б., Коренев Д.П., Травов А.В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018665447 Российская Федерация. Программный комплекс вторичной обработки информации доплеровского метеорологического радиолокатора ДМРЛ-С (шифр «ГИМЕТ-2010») версия 02, № 2018662687, заявл. 13.11.2018, опубл. 05.12.2018 / заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центральная аэрологическая обсерватория» (ФГБУ «ЦАО»).
14. Синькевич А.А., Тарабукин И.А., Торопова М.Л., Михайловский Ю.П., Веремей Н.Е., Куров А.Б., Юсупов И.Е., Бочарников Н.В., Лялюшкин А.С., Солонин А.С., Старых Д.С. Строение и характеристики кучево-дождевого облака во время формирования молний // Оптика атмосф. и океана. 2023. Т. 36, № 11. С. 921–927. DOI: 10.15372/AOO20231107; Sin’kevich A.A., Tarabukin I.A., Toropova M.L., Mikhailovskii Yu.P., Veremei N.E., Kurov A.B., Yusupov I.E., Bocharnikov N.V., Lalushkin A.S., Solonin A.S., Starykh D.S. Structure and characteristics of a Сb during lightning // Atmos. Ocean. Opt. 2024. V. 37, N 1. P. 66–73.
15. Dolan B., Rutledge S.A., Lim S., Chandrasekar V., Thurai M. A robust C-band hydrometeor identification algorithm and application to a long-term polarimetric radar dataset // J. Appl. Meteorol. Climatol. 2013. V. 52, N 9. P. 2162–2186. DOI: 10.1175/JAMC-D-12-0275.1.
16. Степаненко В.Д. Радиолокация в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 343 c.
17. Matrosov S.Y. Evaluating polarimetric X-band radar rainfall estimators during HMT // J. Atmos. Ocean. Technol. 2010. V. 27, N 1. P. 122–134. DOI: 10.1175/2009JTECHA1318.1.
18. Saunders C.P.R., Peck S.L. Laboratory studies of the influence of the rime accretion rate on charge transfer during crystal/graupel collisions // J. Geophys. Res. 1998. V. 103, N D12. P. 13949–13956. DOI: 10.1029/97JD02644.
19. Синькевич А.А., Довгалюк Ю.А. Коронный разряд в облаках // Изв. вузов. Радиофиз. 2013. Т. 56, № 11, 12. С. 908–919.
20. Fehr T., Dotzek N., Höller H. Comparison of lightning activity and radar-retrieved microphysical properties in EULINOX storms // Atmos. Res. 2005. V. 76, N 1–4. P. 167–189. DOI: 10.1016/j.atmosres.2004.11.027.
21. Pessi A.T., Businger S. Relationships among lightning, precipitation, and hydrometeor characteristics over the North Pacific Ocean // J. Appl. Meteorol. Climatol. 2009. V. 48, N 4. P. 833–848. DOI: 10.1175/2008JAMC1817.1.