Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 184-191
Аналитическое выражение для распределения плотности грозовых разрядов по территории Северной Азии
Л.Д. Тарабукина
1, 2 , В.И. Козлов
1, 2 , Р.Р. Каримов
1 1 Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН, Якутск, Россия
2 Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Якутск, Россия
Одобрена к печати: 25.04.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-3-184-191
На основе данных всемирной сети грозолокации World Wide Lightning Location Network (WWLLN), скорректированных согласно пространственному распределению эффективности детектирования сети, предложено аналитическое выражение пространственного распределения плотности грозовых разрядов для Северной Азии (40-80 с.ш. и 60-180 в.д). Полученная усреднением по летним сезонам (1 июня – 31 августа) за 2009-2014 годы наблюдений карта более эффективна для молний с токами выше 100 кА вследствие принятой в системе методики детектирования. Выделены зависимости плотности разрядов от широты, долготы и высоты местности. Зависимости от широты и долготы представлены суммированием линейной функции, описывающей спад грозовой активности в направлении севера и востока, и гауссовой функции, описывающей приближенное поведение мощных грозовых очагов. Зависимость плотности грозовых разрядов от высоты описывается суммой трех гауссовых функций, соответствующих локальным максимумам плотности на трех высотах. Высоты локальных максимумов плотности ассоциируются с определенными условиями формирования и развития грозовой деятельности при том или ином рельефе. Геометрическое усреднение функций плотности от широты, долготы и высоты с коэффициентом, определяющим уровень и подобранным по наименьшим невязкам модели с экспериментальными данными, дает коэффициент детерминации 0,6. При представлении плотности в качестве функции широтного хода, параметры которого изменяются с долготой, аналитическое выражение показало лучшее соответствие с данными (коэффициент детерминации – 0,8).
Ключевые слова: плотность грозовых разрядов, Северная Азия, молния, пространственное распределение плотности
Полный текстСписок литературы:
- ГОСТ Р 50571.19-2000. Часть 4. Глава 44. Раздел 443. Защита электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений. М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.
- Кириллов В.И., Белоглазов М.И., Пчелкин В.В., Галахов А.А. Влияние геомагнитных возмущений на сезонную динамику суточного хода атмосферных помех // Геомагнетизм и аэрономия. 2015. Т. 55. № 2. С. 203-210.
- Козлов В.И., Муллаяров В.А., Каримов Р.Р. Пространственное распределение плотности грозовых разрядов на Востоке России по данным дистанционных наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 257-262.
- Козлов В.И., Федорова Г.В., Шабаганова С.Н. Суточно-сезонные вариации атмосфериков // Вестник Якутского государственного университета. 2009. Т. 6. № 4. С. 29-34.
- Огуряев С.Е. Исследование порогового распределения атмосфериков и их связь с процентом занятого времени // Труды ГГО им. А.И. Воейкова. Л.: Гидрометеоиздат. 1966. Вып. 188. С. 23-28.
- Ремизов Л.Т. Естественные радиопомехи. М.: Наука. 1985. 200 с.
- Александров М.С., Бакленева З.М., Гладштейн Н.Д., Озеров В.П., Потапов А.В., Ремизов Л.Т. Флуктуации электромагнитного поля Земли в диапазоне СНЧ. М.: Наука. 1972. 195 с.
- Amante C., Eakins B.W. ETOPO1 1 Arc-Minute Global Relief Model: Procedures, Data Sources and Analysis. NOAA Technical Memorandum NESDIS NGDC-24 // National Geophysical Data Center, NOAA, 2009. P. 19.
- Bourscheidt V., Pinto O. Junior, Naccarato K.P., Pinto I.R.C.A. The influence of topography on the cloud-to-ground lightning density in South Brazil // Atmospheric Research. 2009. Vol. 91. No. 2. P. 508-513.
- Dowden R.L., Brundell J.B., Rodger C.J. VLF lightning location by time of group arrival (TOGA) at multiple sites // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2002. Vol. 64. No. 7. P. 817-879.
- Hutchins M.L., Holzworth R.H., Brundell J.B., Rodger C.J. Relative detection efficiency of the world wide lightning location network // Radio Science. 2012. Vol. 47. No. 6. RS6005.
- Kotaki M., Kuriki I., Katoh C., Sugiuchi H. Global distribution of thunderstorm activity observed with ISS-b // Journal of the Radio Research Laboratories. 1981. Vol. 28. No. 125. P. 49-71.
- Mackerras D., Darveniza M. Latitudinal variation of lightning occurrence characteristics // Journal of Geophysical Research. 1994. Vol. 99. No. D5. P. 10,813-10,821.
- Mushtak V.C., Williams E.R., Boccippio D.J. Latitudinal variations of cloud base height and lightning parameters in the tropics // Atmospheric research. 2005. Vol. 76. No. 1. P. 222-230.
- Orville R.E., Spencer D.W. Global lightning flash frequency //Monthly Weather Review. 1979. Vol. 107. No. 7. P. 934-943.
- Tarabukina L.D., Kozlov V.I., Karimov R.R., Mullayarov V.A. Spatial distribution of lightning strikes over North Asia // Proceedings of SPIE, 21st International symposium on atmospheric and ocean optics: Atmospheric physics. Vol. 9680. P. 96805S.
- Williams E. R., Mushtak V. C., Boccippio D. J. The Role of Cloud Base Height in the Convective Vigor and Flash Rate of Thunderstorms //AGU Fall Meeting Abstracts. 2002. Vol. 1. P. 0091.