„Няма опасност там, където не се плашат от нея.“

Характеристики на вълнообразните и слоести облаци във връзка с тяхното разсейване като задача на хидрометеорологично осигуряване. Въз основа на обработката на протоколи за сондиране на въздуха на атмосферата (СВА) над летище Внуково (Москва), статията представя резултатите от изследване на характеристиките на вълнообразни и слоесто образните облаци (стратификация, фазова структура, вертикална протяжност на облачните слоеве и др.) във връзка с проблема с разсейването. Дадени са количествени оценки за годността на облаците от тези форми за разпръскване през месеци, сезони и полугодия.

Въведение. Статията е продължение на цялостно изследване в тази предметна област, извършено от авторите по отношение на северозападните и северните райони на европейската територия на Русия (ЕТР).
В съвременната литература има много данни, характеризиращи влиянието на вълнообразните и слоестите облаци върху военната и икономическата дейност на човека. Например, ефективността на използването на авиацията се намалява с 13–20% поради мъгли и ниска облачност. За да се елиминира отрицателното им въздействие върху използването на оръжие, военна и специална техника, действията на войските (силите) през последните години, се предлага да се използват методи и технически средства за модифициране на облаци и мъгли, предимно преохладени. С оглед на гореизложеното в публикацията са представени количествени оценки на годността за разпръскване на преохладени вълнообразни и слоести облаци над централната област на ЕТР по месеци, сезони и полугодия.

Основният изходен материал за тази работа бяха протоколите на СВА за летище Внуково (Москва) за 1953–1964 г. Обработени са 5873 издигания на самолети-сонди.

Резултати от изследването на характеристиките на вълнообразните и слоестите облаци над централната област на ЕТР във връзка с проблема за разсейването. При анализа и обработката на СВА материали във връзка с изследването на характеристиките на вълнообразните и слоестите облаци над избрания регион е използван подходът на авторите, който е приложен при изследване на облаци от подобни форми в северозападните и северните райони на ЕТР. Обобщаването и анализът на характеристиките на облачността с цел нейното разпръскване в интерес на хидрометеорологичното осигуряване (ХMO) за решаване на определени приложни задачи, включва получаване на данни за честотата на облаци с различни форми в централната област на ЕТР (Таблица 1).

Анализът на данните, представени в табл. 1 ясно показва, че над централната област на ЕТР преобладаващата форма на облаци, като правило, са слоести (St) и слоесто-купести (Sc). И така, честотата само на облаците St-Sc през студеното полугодие е 45,7%, през топлото полугодие – 22,7%. Трябва да се отбележи, че най-често такива облаци се наблюдават през зимата (46,3%) и есента (44,1%). Следователно може да се заключи, че облаците St-Sc, наблюдавани както самостоятелно, така и в комбинация с алтокумулусни (Ac) облаци, могат да се разглеждат като един от основните обекти на изследване в интерес на ХМО с цел тяхното разпръскване.

Таблица 1 Относителна повтаряемост, честота (%) на плътни облаци с различни форми над централната област на ETР

Анализирайки дадените в табл. 1, може също да се заключи, че фронталните облаци, а именно нимбостратуси и алтостратуси, могат да бъдат друг възможен обект на модификация над централната област на ETР.
Например през студеното полугодие честотата на фронталните Ns облаци над разглежданата област е 19,1%, а през топлото полугодие – 11,2%. Стойностите на повторяемост на фронталните As облаци за този район са 17,6% през студеното полугодие и 13,9% през топлото полугодие.

В допълнение към данните за повторението на облаци от различни форми, когато се оценява възможността за извършване на работа по тяхната модификация с цел разпръскване, също е много важно да има информация за стратификацията на облачните системи. Те са необходими не само за обосноваване на методите за въздействие върху облаците, но и за избор на химични реагенти и оценка на общия ефект от дейностите по модифициране на облаците за конкретна цел (включително задачата за разсейване).
Резултатите от такова изследване по месеци са дадени в табл. 2.

Таблица 2 Честота (%) на еднослойни и многослойни вълнообразни облаци (St-Sc) над централната област на ETР

От анализа на данните за стратификацията на St-Sc (с и без валежи) можем да заключим, че най-високите стойности на честотата на поява на такива облаци над разглежданата област през годината падат върху еднослойни облаци (от 66,2% до 85,7% в зависимост от месеца на годината). В същото време в месеците на топлото полугодие (април – септември) стойностите на честотата на поява на еднослойни St-Sc облаци са по-високи (от 78,3% през април до 85,7% през юли).
Двуслойните вълнообразни (St-Sc) облаци над централната област на ETР са естествено по-рядко срещани, особено в месеците на топлото полугодие (по-малко от 20%). През студените полугодия обаче такива облаци са по-чести. Така например през зимата честотата им е около 30% (с изключение на февруари – 20,5%).
В единични случаи в отделни месеци от топлото полугодие се наблюдават три и четири слойни St-Sc облаци. Високите стойности на повторяемост на еднослойните St-Sc облаци се обясняват с факта, че те като правило са субинверсия.
Данните за честотата на поява на едно и многослойни вълнообразни облаци по сезони са дадени в табл. 3.

Таблица 3 Честота (%) на единични и многослойни вълнообразни облаци над централната област на ETР

Забележка: Числителят показва данни, свързани с вълнообразна облачност с валежи, знаменателят – без валежи.

От анализа на данните в табл. 3 могат да се направят някои изводи относно наблюдаваните закономерности в стратификацията на вълнообразните облаци с и без валежи. Първата от тях се отнася до преобладаващото наблюдение на еднослоен St-Sc през всички сезони на годината, както с валежи, така и без валежи. В същото време се вижда, че еднослойни St-Sc облаци без валежи се наблюдават през годината малко по-често от същите облаци с валежи. Така например честотата на облаците St-Sc в първия случай варира от 73,1% до 82,3% (в зависимост от сезона), във втория случай – от 57,5% до 71,4%.
Вторият модел в разпределението на стратификацията на облаците St-Sc е увеличаване на честотата на поява на двуслойни вълнообразни облаци с валежи през есента (32,9%), зимата (30,3%) и пролетта (28,8%), и три слоеста облачност през летните (14,3%) и пролетните (9,6%) периоди.

Три и четири слойните вълнообразни облаци с и без валежи са редки, не повече от 1–4% през годината. И това също е една от закономерностите в разпределението на облаците St-Sc над централната област на ETР.

Данните за разслоеността на фронталните слоесто образните облаци с валежи и без валежи в съвкупност и разделно с валежи и без такива са представени на рис. 1-3.

Рис. 1. Честота (%) на фронталните слоести облаци за студено и топло полугодие (с и без валежи)

Рис. 2. Честота (%) на фронтални слоести облаци без валежи за студено и топло полугодие

Анализът на данните за стратификацията на фронталните слоести облаци разкрива следните закономерности в разпределението на броя на облачните системи. Първата очевидна закономерност се проявява във факта, че фронталните облаци са многослойни, докато броят на облачните слоеве може да достигне 5–7.

Рис. 3. Честота (%) на фронталните слоести облаци с валежи за студено и топло полугодие

Друга закономерност в стратификацията на фронталната облачност е, че на фронтовете във всички случаи (както облачни системи с и без валежи, така и поотделно) най-често се наблюдават двуслойни облаци.
Третият модел е, че трислойните фронтални облаци се наблюдават във всички случаи през годината по-често от еднослойните облаци. В същото време честотата на поява на фронтална облачност с валежи с такъв брой слоеве през годината е около 32,0–34,0%, а облачността без валежи е 20,0–25,0%.
Друга закономерност в разпределението на стратификацията на фронталните слоести облаци се проявява във факта, че с увеличаване на броя на облачните слоеве честотата на такива облаци значително намалява. Така например честотата на поява на четирислойни фронтални облаци с валежи не надвишава 17,4% в зависимост от сезона, петслойни – 5,4%, шестслойни – 1,4%, седемслойни – 0,4%. Подобни показатели за предна облачност без валежи са съответно 9,4%, 3,1%, 2,2%, 0,6%.

И накрая, закономерност в разпределението на фронталните слоести облаци се състои и в това, че на фронтовете преобладават облаци с не повече от три слоя. Стойностите на честотата на облачността на фронтовете с валежи с такъв брой слоеве през студеното полугодие са 81,8%, през топлото полугодие – 81,0%, без валежи – 88,3 и 89,9%.
Очевидно такова разпределение на броя на облачните слоеве по фронтовете може да се обясни с особеностите на еволюцията на баричните образувания над континенталните райони на ЕТР. Циклоничните образувания, възникнали над западните, северозападните и южните райони на северното полукълбо, започват да отслабват, когато достигнат континента. В това отношение облачните системи на фронтовете стават по-малко мощни и стратифицирани.

Горните данни за стратификацията на облаците предполагат, че разпръскването на фронталните слоести облаци (особено с валежи) ще бъде трудна задача поради наличието на три или повече облачни слоя. Напротив, разпръскването на вълнообразни (St-Sc) облаци може да се извърши по-успешно.