Численное исследование градоопасности развивающихся конвективных облаков деполяризацией рассеянного света облачными и дождевыми каплями

Abstract

В настоящее время существует много работ, посвященных проблеме прогноза града, основанных на анализе реальной стратификации атмосферы, спутниковых и радиолокационной информации. В последние годы получили значительное развитие поляризационные методы исследования структуры облаков и осадков. Материалы и методы Эти методы основаны на изменении поляризации отраженного сигнала при рассеянии радиоволн различными частицами облаков. Одним из инструментов для таких исследований является метеорологический радиолокационный поляриметр с рабочим углом рассеяния 90°. В литературе имеется много работ, проведенных с помощью радиолокационного поляриметра. В основном эти работы являются теоретическими и экспериментальными. Здесь мы попытаемся провести численное исследование конвективных облаков на их градоопасность деполяризацией рассеянного света облачными и дождевыми каплями при угле рассеяния 90°, найти критериальное число деполяризациии для сантиметровых длин волн. В связи с этим данная работа посвящена такому исследованию конвективных облаков для конфетных стратификаций атмосферы. Результаты исследований и их обсуждение. На основе струйной модели конвекции проведено численное исследование развивающихся конвективных облаков на их градоопасность по функциям Ми для сантиметровых длин волн. Показано, что величина деполяризации максимальна при угле рассеяния 90° и почти постоянна до некоторой высоты в облаке, а потом уменьшается. А при других значениях угла рассеяния деполяризация уменьшается при рассеяниях вперед и назад, стремясь к нулю. Получены значения критериальных чисел деполяризации при угле рассеяния 90° для рассматриваемых облаков в первом приближении. Выводы. Рассмотрена возможность определения градоопасности облака численным деполяризационным методом, определив критериальные значения деполяризации рассеянного света облачными и дождевыми каплями для данных сантиметровых длин волн. Установлено, что по нашим расчетам, рассматриваемые облака являются градоопасными и их критериальное число деполяризации D90 < 0,12. Для полного решения этой задачи нужен анализ расчетов множества облаков. Величина деполяризации максимальна и почти постоянна при угле рассеяния 90° для рассматриваемых длин волн. А при других значениях угла рассеяния величина деполяризация уменьшается при рассеяниях вперед и назад, стремясь к нулю.