Анализ разности высот нулевой изотермы по данным двух температурных профилемеров

Одним из основных показателей, характеризующих качество метеорологического обеспечения полетов, является оправдываемость авиационных метеопрогнозов и прогнозов опасных метеорологических явлений погоды. Для обнаружения и прогноза опасных метеорологических явлений погоды в настоящее время используются весьма совершенные системы, к которым относятся метеорологические радиолокационные стации ближней аэродромной зоны. Достоверность прогноза таких опасных метеоявлений, как обледенение, грозы, град, шквалистый ветер по информации от метеорологических радиолокационных станций ближней аэродромной зоны в существенной степени зависит от данных о высоте нулевой изотермы. Корректность введенных значений положения нулевой изотермы напрямую влияет на вероятность ложных тревог, а следовательно, и на степень оправдываемости метеопрогнозов и прогнозов опасных метеоявлений. Источником информации о положении нулевой изотермы могут служить данные радиозондирования атмосферы. Однако данные аэрологического радиозондирования атмосферы не являются оперативными. Кроме этого, в настоящее время на аэрологической сети Росгидромета помимо достаточно современных аэрологических радиолокационных систем используют морально устаревшие системы. Сказанное, в совокупности с достаточно низкой полностью сети аэрологических станций на территории Российской Федерации, не позволяет оперативно использовать данные радиозондирования для определения высоты нулевой изотермы на конкретном аэродроме. Альтернативным источником информации о положении нулевой изотермы для решения задач метеолокации являются температурные профилемеры. Температурный профилемер относится к дистанционным средствам измерения параметров атмосферы, а принцип его работы основан на методах радиометрии. С помощью температурного профилемера можно оперативно получать информации о профиле температуры на аэродроме и, следовательно, он может выступать источником необходимых для метеорологической радиолокационной станции данных о нулевой изотерме, а также о изотерме -22°С, которая тоже используется для идентификации опасных метеоявлений. В настоящей статье проведен анализ пространственной изменчивости положения нулевой изотермы по данным двух температурных профилемеров. В результате экспериментальных исследований определено, что в радиусе около 10 километров от места установки профилемера измеренные профили температуры остаются практически неизменными. Этот результат может быть использован при разработке методик размещения средств метеорологического обеспечения полетов на аэродроме. Практический интерес также представляют аналогичные исследования для аэродромов, расположенных в горных, приморских и других географических регионах России.

1. Богаткин О.Г. Основы авиационной метеорологии. СПб.: Изд.РГГМУ, 2009. 339 с.

2. Богаткин О.Г. Авиационные прогнозы погоды: учеб. пособие. 2-е изд. стер. СПб.: БХВ-Петербург, 2010. 288 с.

3. Селезнев В.П. Метеорологическое обеспечение полетов. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2018. 190 с.

4. Emeis S. Atmospheric boundary-layer structure from simultaneous SODAR, RASS and ceilometer measurement / S. Emeis, С. Munkel, S. Vogt, W.J. Muller, K. Schafer // Atmospheric Environment. 2004. Vol. 38, no. 2. Pp. 273–286.

5. Keder J. Detection of inversions and mixing height by REMTECH PA2 Sodar in comparison with collocated radiosonde measurement // Meteorology and Atmospheric Physics. 1999. Vol. 71, iss. 1/2. Pp. 133–138. DOI: 10.1007/s007030050051

6. Walezewski J. Diurnal variation of characteristic sodar and the diurnal change of atmospheric stability / J. Walezewski, M. Feleksi-Bielak // Atmospheric Environment. 1988. Vol. 22, no 2. Pp. 1793–1800.

7. Кадыгров Е.Н. Микроволновая радиометрия атмосферного пограничного слоя: метод, аппаратура, результаты измерений // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22, № 7. C. 697–704.

8. Кадыгров Е.Н. Современный опыт использования данных наземных микроволновых радиометрических систем для измерения параметров атмосферы / Е.Н. Кадыгров, И.Н. Кузнецова, Е.В. Ганьшин, А.Г. Горелик, А.К. Князев, Е.А. Миллер, В.В. Некрасов, Т.А. Точилкина, А.Н. Шапошников // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30, № 6. C. 502–508. DOI: 10.15372/AOO20170609

9. Кадыгров Е.Н. Наземные микроволновые температурные профилемеры: потенциал и реальность / Е.Н. Кадыгров, Е.В. Ганьшин, Е.А. Миллер, Т.А. Точилкина // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28, № 6. C. 521–528. DOI: 10.15372/АОО20150604

10. Кузнецова И.Н. Характеристики температуры в нижнем 600-метровом слое по данным дистанционных измерений приборами МТП-5 / И.Н. Кузнецова, Е.Н. Кадыгров, Е.А. Миллер, М.И. Нахаев // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25, № 10. C. 877–883.

11. Галаева К.И. Обоснование задач, решаемых метеорологическим радиолокационным комплексом ближней аэродромной зоны / К.И. Галаева, Э.А. Болелов, И.Б. Губерман, А.А. Ещенко, С.В. Далецкий // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2018. № 20 (331). С. 74–81.

12. Решетов В.Д. Изменчивость метеорологических элементов в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 215 с.

13. Борисенко М.М. Вертикальные профили ветра и температуры в нижних слоях атмосферы // Труды ГГО. 1974. Вып. 320. 205 с.

14. Болелов Э.А. Комплексная обработка метеоинформации в аэродромных мобильных комплексах метеолокации и зондирования атмосферы / Ю.Н. Кораблев, Н.А. Баранов, С.С. Демин, А.А. Ещенко // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2018. № 20. С. 82–92.