Развитие гроз в конвективных облаках

С развитием облака происходит увеличение не только среднего времени существования отраженного сигнала от ионизированного канала молниевого разряда, но и интенсивности разрядов. Число грозовых разрядов в единицу времени, достигнув максимума в середине развития грозового процесса, постепенно уменьшается. А среднее время существования отраженного сигнала от канала молниевого разряда постепенно увеличивается и достигает своего максимума в стадии диссипации облака. Время существования отраженного сигнала от ионизированного канала после молниевого разряда является функцией мощности или числа разрядов, проходящих по одному и тому же каналу. В том и другом случаях увеличивается количество электричества, нейтрализуемого при молниевом разряде, т.е. увеличиваются масштабы разрядных промежутков по мере развития электрических явлений в конвективном облаке. Поэтому конвективные облака в стадии диссипации более опасны для летательных аппаратов, чем в зрелой стадии, хотя вход в них летательных аппаратов более вероятен из-за малой величины радиолокационной отражаемости этих грозовых ячеек.

Высокая чувствительность приемного тракта и относительно узкая диаграмма направленности антенны, используемой РЛС дециметрового диапазона в пассивном режиме, позволяет исследовать характер изменения параметров импульсов ЭМИ в промежутке между молниевыми разрядами.

Радиоизлучение облака между молниевыми разрядами по длительности сигналов можно разделить на 2 группы:

а) излучение с длительностью импульсов 20-150 мкс;

б) излучение с длительностью импульсов свыше 150 мкс.

Первый тип излучения является характерным для внутриоблачных разрядов. Этот тип излучения наблюдается с момента возникновения грозового очага до его диссипации. Второй тип излучения, по нашему мнению, связан с разрядами между облаками и разрядами типа облако-земля.

На рис. 3 приведены вероятности появления разрядов с данной длительностью радиоизлучения облака в промежутках между молниевыми разрядами. Точками на графике отмечено среднее время появления импульсов радиоизлучения заданной длительности относительно времени между молниевыми разрядами. График построен на основе анализа более 2000 межразрядных импульсов радиоизлучения.

Как показывают данные, приведенные на рис. 3, длительность импульсов радиоизлучения увеличивается с приближением следующего молниевого разряда. Характерной во всех промежутках между молниевыми разрядами является пауза в несколько млс. перед разрядом, когда из облака практически не регистрируются импульсы радиоизлучения.

В зависимости от стадии развития грозового процесса в конвективном облаке число межразрядных импульсов излучения меняется от 4 до 100 импульсов и их длительности лежат в интервале от 10 до 130 мкс. Максимум числа межразрядных импульсов излучения приходится на начальный период зрелой стадии грозового очага.

Рис. 3 Вероятность (Р) появления межразрядных импульсов радиоизлучения заданной длительности в промежутках между молниевыми разрядами

В ряде случаев регистрируются импульсы излучения с длительностью до десятков млс. Появляются они редко и только в промежутках между мощными грозовыми разрядами, длительность существования отраженного сигнала от ионизированного канала которых более 0.4 с.

Выполненные нами исследования показали, что эти типы радиоизлучения существенно отличаются от рассмотренных как по мощности, так и по длительности и появляются они только после мощных молниевых разрядов. По всей вероятности, при мощных молниевых разрядах образуются локальные небольшие долгоживущие плазменные образования. Процесс распада этих образований длится от доли до десятка млс. и сопровождается радиоизлучением. Исследования параметров этих типов радиоизлучения помогут глубже понять природу шаровой молнии.

Другое по теме

Стальной вертикальный цилиндрический резервуар емкостью 5000 м3
Нормативные документы периода разработки типового проекта «Стальной вертикальный цилиндрический резервуар емкостью 5000 м3» отражали уровень научно-технических знаний того времени и, естественно, не могли учитывать достижений науки и практики последующих лет, отраженных в строительных нормах и правилах периода возведен ...

Производство бетонных работ при строительстве гидротехниче-ских сооружений
В комплексе работ по возведению гидротехнических сооружений основную часть составляют бетонные. Для их качественного выполнения требуется учитывать разнообразные условия и выбирать наиболее эффективные способы ведения. Бетонные работы включают в себя набор производственных процессов, позволяющих получить бетонную кладк ...